カテゴリー: 科学

放射線がインクに当たり、カメラに向かって跳ね返る様子は、MIT が開発したアルゴリズムによって分析されます。結果として、ページに印刷されているものの画像が得られますが、歪んだ画像内の文字を解釈するには、ジョージア工科大学のアルゴリズムで再度処理する必要があります。

まだ初期段階にありますが、このテクノロジーは多くの可能性をもたらします。例えば、開封できない状態になった古い本を扱う必要がなくなります。このテラヘルツ放射とそれに対応するアルゴリズムを使えば、その物理的状態を損なうことなくその内容を見ることができるでしょう。

どう思いますか？

全固体電池には樹状突起という問題がまだあります。これらの形成は、アノードから始まりバッテリー全体に広がる金属の形のリチウム結晶化の一種です。これは、充電と放電の各サイクルで発生します。バッテリー内でより多くの樹枝状結晶が発生すると、バッテリーの容量が小さくなり、最終的にはアノードとカソードの間のセパレーターに穴が開き、短絡が発生してバッテリーが破壊され、さらには火災が発生することがあります。

現在の リチウム電池では、このデンドライトの問題は、固体金属の代わりに導電性材料として液体電解質を使用することで解決されており、これにより密度を高めることが可能となる。ただし、この液体はバッテリーの可燃性部分であり、非常に危険であり、多量の圧力、熱、電流、または穴が加わると発火する可能性があります。

場合によってはグラファイトも使用され、グラフェンやシリコンとの合金の使用も試みられています。一般に、イオンの流れを制御することで樹枝状結晶の形成を減らすことができますが、電池が可燃性になることに加えて、容量と密度が低下するという代償が伴います。

したがって、研究者らの解決策は、5～10ナノメートルの窒化ホウ素のナノメートル層を配置して、リチウム金属を導体から隔離することである。両方の層を分離することにより、バッテリーの密度を低下させることなく樹状突起の蓄積や短絡を回避することができます。この層もわずかに多孔質で、少量の液体電解質も含んでいます。

研究者らは現在、これらの電池の応用を研究しており、サイズが小さいことから、そのうちの1つは携帯電話に使用される可能性がある。それにもかかわらず、研究者が私たちが購入する機器に内蔵される固体電池を作成する鍵を見つけるまでには、まだ数年かかります。

新しい衛星はロッキード・マーチン社によって作成され、地上システムはレイセオン社によって作成されました。後者は、 OCX（Next Generation Operational Control System）と略称される管制センターの分析中に国防総省が発見したサイバーセキュリティに関連する問題により、数回の遅延に見舞われている。

GPS III: より安全で、より良い範囲とより正確な

OCX では、軍事用途の帯域内で完全な干渉防止システムの使用が許可されているため、他の無害な干渉を回避するだけでなく、軍の任務を危険にさらす可能性のあるなりすましの実行や信号の変更も禁止されます。これらの地上局が運用可能になるまでは、一連の小規模な妨害対策のみが利用可能です。

したがって、多くの遅れを経て、この新世代の GPS III を構成する 32 基のうちの最初の GPS 衛星が、明日 12 月 18 日に SpaceX の Falcon 9 ロケットで打ち上げられます。現在の推定によると、新しいシステムは 2021 年後半に運用開始される予定です。地上局が運用開始されるまで、一般市民はこれらの新しい GPS 周波数を使用して位置を測ることができません。

これらの衛星の耐久性は現在の衛星の2倍になります。現在のネットワークでは 7 年ごとに衛星を交換する必要がありましたが、 GPS III 衛星はそれぞれ 15 年間持続し、さらにペアで打ち上げることができるため、打ち上げと維持費がさらに安くなります。このおかげで、米国は、より安全なネットワーク、より良いカバー範囲とより高い精度を備えた新しい衛星ネットワークで中国やヨーロッパに追いつきました。

これらの科学者たちのバッテリーは水と炭素をベースにしており、リチウムや水素を使用するものよりもはるかに豊富で安価であり、さらに安価で安全です。リチウム電池は、穴が開いたり、空気に触れたりするとすぐに燃焼または爆発する傾向があります。プロトン型は炭素ベースであり、そのエネルギー生成システムのおかげでこの問題はありません。

現在のリチウム電池と同じ機能

現在、バッテリーの有効表面積は5.5 cm ^{2 で}、同等のリチウム バッテリーと同じ重量で同じエネルギーを蓄えることができます。そして、それはプロトタイプにすぎません。最初の機能的なプロトタイプを作成できたので、将来のモデルではバッテリーをさらに改良できることを期待しています。彼らが実現を望んでいる改善の中には、特にグラフェンなどの炭素ベースの材料の適用を開始するとすぐに、パフォーマンスの向上と密度の向上が含まれます。

彼らの期待はそこにとどまらず、市場に投入されればテスラ パワーウォールと直接競合することになると断言しています。将来的には、テスラがオーストラリアで開発し、30分以上無料で電力を生成することに成功したバッテリーシステムと競争できるようにしたいとさえ考えている。

チームは LED テクノロジーを活用して、主に効率と消費量を考慮して植物の成長を最適化しています。彼らは、非常に少ないエネルギーで大量の光を生成できるため、資源が乏しい場所に最適であると説明しています。ここで重要なのは、植物が成長に必要な量の可視光線と紫外線を受け取ることができる波長を見つけることです。

現在、栽培の容易さと成長の速さから、レタスを餌としてさまざまな LED ランプを実験しています。この野菜の栽培が完成したら、次のステップはトマトやイチゴなど、より多くの栄養素を含む他の食品になります。ディクソン教授は、LED 技術によって宇宙での農業が15 年か 20 年以内に可能になると信じています。これは、人類の最初の火星旅行と時期が重なると考えています。

研究者らが使用した設計では、正に帯電したナトリウムイオンが負に帯電したイノシトールイオンに結合したナトリウム陰極とリン陽極を使用した。研究者らは、これらの元素の相互作用を原子レベルで研究し、ナトリウムイオンがどのようにカソードに結合したりカソードから分離したりして充放電サイクルを改善するかを観察した。

電力需要を満たすには安価なソリューションが必要

ナトリウム電池の容量は 1 グラムあたり 484 mAh 、エネルギー密度は1 kg あたり 726 Whで、効率は 87% 以上です。これにより、リチウム電池の性能に近づきますが、コストは同様の容量のリチウム電池よりも 80% 低くなります。これは携帯電話には当てはまりませんが、発展途上国や今後ますます多くの電力を必要とする都市など、重量やスペースが問題にならない他の場所では非常に役立ちます。

研究者らは今後もこの設計を進めていく予定で、次のステップはリン陽極のテストで、ナトリウム電池の性能をさらに引き出す余地が大きくなるはずだ。さらに、同じ容量のリチウム電池と同じ量のエネルギーを蓄えるためには、ナトリウムイオン電池をどれだけ大きくする必要があるかについても検討する予定だ。

この研究プロセスに関する文書で説明されているように、グラフェンベースのバイオセンサーは癌との闘いだけでなく、新薬の発見と検証のための他の生化学反応の研究にも使用されます。さらに詳しく言えば、製薬業界を完全に変えることになると彼らは断言している。彼らは、これらのセンサーがHIV などの他の種類の危険な病気を攻撃するための強力な味方であると提案しています。

これはガンやHIVの治療法になるのでしょうか？

もちろん、それ自体が治療法ではありませんが、医学における重要な進歩であり、現時点では適用され、その利点が得られるまでにいくつかの段階を経る必要があります。結局のところ、私たちは新しい形式の臨床試験について話しているだけです。これにより、新薬のテストのコストが削減され、生化学反応をより迅速にテストできるようになります。したがって、それが何であるかは、多くの病気の治療にアプローチする方法であり、明らかに、癌は医学および製薬産業にとって最大の関心事の 1 つです。