Исследователи из Университета Ватерлоо совершили значительный прорыв в разработке литий-ионных аккумуляторов, который позволит электромобилям заряжаться от нулевого заряда батареи до 80% всего за 15 минут. Это существенное улучшение по сравнению с текущим отраслевым стандартом, который составляет почти час даже на станциях быстрой зарядки.
Новая конструкция аккумуляторов также увеличивает их долговечность, позволяя выдерживать до 800 циклов зарядки, что значительно превосходит возможности современных аккумуляторов электромобилей. Результаты исследования были опубликованы в журнале Advanced Science.
«Нам необходимо сделать электромобили более доступными и недорогими. Если мы сможем сделать батареи меньше, заряжать их быстрее и заставим служить дольше, то снизим общую стоимость транспортного средства», — заявил профессор кафедры химической инженерии Иверик Рангом.
Схематический механизм непрерывной целостности электронных путей по мере роста SEI. a) Схематическая иллюстрация процесса спекания графитового электрода с дигидридом титана в качестве предшественника карбида титана (TiC). b) Схематическое изображение сохранения электронных путей с постоянным ковалентным соединением TiC по сравнению с потерей электрического контакта из-за роста SEI в традиционных суспензиях с проводящими добавочными частицами. Источник: Advanced Science (2024). DOI: 10.1002/advs.202408277
«Это делает электромобили приемлемым вариантом для большего числа людей, включая тех, у кого нет домашних зарядных станций или кто живёт в квартирах. Это также увеличит стоимость подержанных электромобилей, сделав электротранспорт более доступным», — подчеркнул Рангом.
Следующим шагом для исследовательской группы является оптимизация производственного процесса и обеспечение готовности технологии к широкому внедрению в промышленность. Группа оценивает производительность прототипов, чтобы оценить интерес заинтересованных сторон в отрасли. «Мы сосредоточены на том, чтобы это решение было не только эффективным, но и масштабируемым», — заключил Рангом.
Совместное предприятие FAW Toyota представило на рынке КНР новую ограниченную версию внедорожника Land Cruiser Prado 250 — она называется Super Enjoyment Limited Edition. Новый вариант модели создан в сотрудничестве с придворным тюнинговым ателье Modellista: на изображениях можно рассмотреть оригинальную окраску машины и большой экспедиционный багажник на крыше. Всего будет выпущено 1000 единиц.
Фото: Toyota
Land Cruiser Prado 250 Super Enjoyment Limited Edition оснащен гибридной силовой установкой на базе 2,4-литрового турбомотора и 8-ступенчатого «автомата». Мощность системы составляет 330 л.с. Привод постоянный полный с центральным дифференциалом Torsen. В оснащении машины медиасистема на базе SoC Qualcomm Snapdragon 8155 и с поддержкой протоколов CarPlay, HiCar и CarLife.
Фото: Toyota Фото: Toyota
Стоимость Land Cruiser Prado 250 Super Enjoyment Limited Edition — 71 765 долларов.
Учёные Северо-Западного университета разработали инновационное защитное покрытие, которое значительно повышает долговечность перовскитных солнечных элементов, приближая их к практическому применению за пределами лабораторных условий. Перовскитные солнечные элементы, известные своей высокой эффективностью и низкой стоимостью по сравнению с традиционными кремниевыми аналогами, до сих пор страдали от недостаточной долгосрочной стабильности.
Новое покрытие, основанное на амидинии, в 10 раз более устойчиво к разложению, чем обычные покрытия на основе аммония. В ходе экспериментов солнечные элементы с амидиниевым покрытием продемонстрировали срок службы T 90 (время, необходимое для снижения эффективности на 90% от первоначального значения) в три раза больший, чем у элементов с аммониевым покрытием, при воздействии суровых условий.
И Ян, первый автор исследования, тестирует образец нового солнечного элемента команды в лаборатории Северо-Западного университета. Источник: Northwestern University
«В этой области уже давно работают над стабильностью перовскитных солнечных элементов. До сих пор большинство отчётов фокусировались на повышении стабильности самого перовскитного материала, игнорируя защитные слои. Улучшив защитный слой, мы смогли повысить общую производительность солнечных элементов», — сказал Бин Чен, научный сотрудник кафедры химии в Северо-Западном колледже искусств и наук Вайнберга и один из руководителей исследования.
«Эта работа направлена на преодоление одного из важнейших барьеров для широкого внедрения перовскитных солнечных элементов — стабильности в реальных условиях. Химически укрепив защитные слои, мы значительно повысили долговечность этих элементов, не ставя под угрозу их исключительную эффективность, что приближает к практичной и недорогой альтернативе фотоэлектрическим элементам на основе кремния», — добавил Меркури Канатзидис, профессор химии Чарльза Э. и Эммы Х. Моррисон в Вайнберге и один из руководителей исследования.
Перовскитные солнечные элементы обычно используют слой покрытия на основе аммония для повышения эффективности. Однако аммоний имеет тенденцию разрушаться под воздействием термического напряжения, что приводит к деградации перовскитных ячеек со временем. Исследователи добавили лиганды амидиния, стабильные молекулы, которые могут взаимодействовать с перовскитом, обеспечивая длительную пассивацию дефектов и защитные эффекты. Молекулы амидиния более устойчивы в суровых условиях благодаря своей структуре, позволяющей электронам равномерно распределяться.
Полученный солнечный элемент достиг впечатляющей эффективности 26,3%, что означает, что он успешно преобразовал 26,3% поглощенного солнечного света в электричество. Покрытый солнечный элемент также сохранил 90% своей первоначальной эффективности после 1100 часов испытаний в суровых условиях.
Это исследование стало последним примером улучшенной производительности перовскитного солнечного элемента от лаборатории Теда Сарджента. Ранее в этом году группа Сарджента внедрила жидкие кристаллы, чтобы минимизировать дефекты в перовскитных плёнках, что привело к повышению производительности устройства.
«Солнечные элементы на основе перовскита имеют потенциал для содействия декарбонизации электроснабжения, как только мы завершим их проектирование, достигнем объединения производительности и долговечности и масштабируем устройства. Основным препятствием для коммерциализации перовскитных солнечных элементов является их долгосрочная стабильность. Но благодаря своему многолетнему форсированию кремний всё ещё имеет преимущество в некоторых областях, включая стабильность. Мы работаем над тем, чтобы закрыть этот разрыв», — сказал Сарджент, который руководит Институтом устойчивого развития и энергетики Паулы М. Триененс.
Учёные из Университета Цинхуа разработали инновационное оптоэлектронное устройство, которое может значительно улучшить вычислительные возможности в датчиках, имитируя иерархическую структуру зрительной системы человека. Согласно исследованию, опубликованному в Nature Nanotechnology, новое устройство основано на полностью интегрированном массиве оптоэлектронных мемристоров (OEM), которые могут одновременно обрабатывать и хранить информацию, используя как электричество, так и свет.
«Крупномасштабная монолитная интеграция внутрисенсорных вычислений на основе новых устройств с комплементарными схемами металл-оксид-полупроводник (КМОП) остаётся сложной задачей, поскольку отсутствуют функциональные демонстрации на аппаратном уровне. Мы представляем полностью интегрированный массив ёмкостью 1 кбайт с ячейками 128 × 8 однотранзисторного оптоэлектронного мемристора (OEM) и кремниевыми КМОП-схемами, который отличается настраиваемой многорежимной функциональностью, охватывающей три различных режима электронного мемристора, динамический OEM и энергонезависимый OEM (NV-OEM)», — отмечают исследователи Хэйи Хуан, Сянпэн Лян и их коллеги.
OEM-производители имеют слоистую структуру с различными материалами (Pd/TiO x /ZnO/TiN), размещёнными друг над другом. Настраиваемые режимы работы устройства позволяют ему имитировать иерархическую обработку информации зрительной системой человека. «Эти режимы настраиваются путём модуляции плотности заряда внутри кислородных вакансий посредством синергических оптических и электрических операций, что подтверждается дифференциальной фазово-контрастной сканирующей просвечивающей электронной микроскопией», — поясняют исследователи.
В ходе начальных экспериментов устройство на базе OEM продемонстрировало высокую точность в трёх визуальных задачах: предварительная обработка сенсорных изображений, отслеживание объектов и распознавание движений человека. «Использование этой OEM-системы позволяет продемонстрировать три задачи визуальной обработки: предварительная обработка сенсорных изображений с точностью распознавания, улучшенной с 85,7% до 96,1% в режиме NV-OEM, более совершенное отслеживание объектов с точностью 96,1% с использованием как динамических OEM-режимов, так и NV-OEM-режимов, а также распознавание движений человека с помощью полностью OEM-системы вычислений со встроенным в датчик резервуаром, достигающей точности 91,2%», — сообщают Хуан, Лян и их коллеги.
Кроме того, система потребляет более чем в 20 раз меньше энергии по сравнению с графическими процессорами, что делает её экономически эффективной платформой для реализации различных вычислительных приложений в датчике. В будущем исследователи планируют оптимизировать производительность системы, используя прозрачные материалы на верхнем электроде OEM для увеличения скорости поглощения света.
Команда инженеров и специалистов по искусственному интеллекту из Microsoft, в сотрудничестве с коллегами из Чикагского университета, разработала новый язык, который значительно повышает эффективность коммуникации между большими языковыми моделями (LLM). Исследование, опубликованное на сервере препринтов arXiv, представляетDroidSpeak — язык, основанный на математических принципах, лежащих в основе LLM, который позволяет им общаться более эффективно, чем при использовании английского языка.
Исследователи отмечают, что создание проблемно-ориентированных моделей ИИ, которые специализируются на решении конкретных задач, является перспективным направлением в разработке более мощных систем ИИ. Однако, когда эти модели взаимодействуют друг с другом, они обычно используют английский язык, что может быть не самым эффективным способом коммуникации.DroidSpeak призван решить эту проблему, позволяя LLM общаться на языке, который понимают только они.
Качество генерации против задержки предварительного заполнения для моделей Llama-3-8B, Mistrallite, Llama-3-70B и MAmmoTH2. Источник: arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2411.02820
DroidSpeak основан на идее, что LLM могут общаться, используя математический язык, лежащий в основе их работы. Это позволяет им обмениваться только сгенерированными данными, а не всей информацией, связанной с каждым шагом обработки. Такой подход устраняет узкие места, возникающие при коммуникации LLM, когда они сообщают о каждом шаге, что приводит к необходимости обработки большого объёма информации на каждом этапе.
В ходе испытанийDroidSpeak показал значительное увеличение скорости коммуникации между двумя тестовыми LLM — в 2,78 раза быстрее, чем при использовании английского языка. Однако, для достижения оптимальной работыDroidSpeak, исследователи обнаружили, что необходимо использовать один и тот же тип модели LLM на каждом конце коммуникации. Это оставляет пространство для дальнейшего улучшения языка.
Исследовательская группа предполагает, чтоDroidSpeak, подобно человеческим языкам, будет развиваться со временем, становясь более надёжным и эффективным. Разработка DroidSpeak является важным шагом в создании более мощных и универсальных систем ИИ, способных решать сложные задачи путем взаимодействия специализированных моделей ИИ.
29 ноября бренд iQOO официально представит смартфоны линейки Neo10, но компания уже не скрывает характеристики новинок. Более того, сегодня в Сети появились примеры фото старшей модели — iQOO Neo10 Pro.
Фото: iQOO
Емкость аккумулятора составит 6100 мАч, он будет поддерживать зарядку мощностью 120 Вт. В качестве ОС выступит OriginOS 5. iQOO Neo10 отличается от «старшего брата» менее мощной SoC Qualcomm Snapdragon 8 Gen3. Обе модели будут оснащены ультразвуковыми сканерами отпечатков пальцев.
Исследователи из Университета Райса разработали тепловой излучатель, который может значительно повысить эффективность термофотоэлектрических (ТФЭ) систем, преобразующих тепло в электричество с помощью света. Эта разработка может способствовать созданию более доступных альтернатив батареям в масштабе сети и помочь в переходе к миру с нулевым уровнем выбросов.
Традиционные подходы к проектированию тепловых излучателей ограничивали пространство для проектирования, что приводило к практичным, но низкопроизводительным устройствам или высокопроизводительным излучателям, которые трудно интегрировать в реальные приложения. Однако, используя подход, вдохновленный квантовой физикой, инженер Райса Гурурадж Наик и его команда создали тепловой излучатель, который может обеспечить высокую эффективность в рамках практических проектных параметров.
Новый тепловой излучатель, разработанный инженерами Университета Райса, состоящий из листа вольфрамового металла, тонкого слоя разделительного материала и сети кремниевых наноцилиндров, обещает эффективность более 60%. Источник: Gustavo Raskosky / Rice University
«Я уверен, что то, что мы продемонстрировали, в сочетании с очень эффективным фотоэлементом с малой шириной запрещённой зоны, имеет очень многообещающий потенциал. Основываясь на собственном опыте работы с NASA и запуска стартапа в сфере возобновляемой энергетики, я думаю, что технологии преобразования энергии сегодня очень востребованы», — сказал Наик.
Кроме того, технология этой группы может быть использована в космических приложениях, например, для питания марсоходов. «Если наш подход сможет привести к повышению эффективности таких систем с 2% до 5%, то это станет существенным стимулом для миссий, которые полагаются на эффективную генерацию электроэнергии в экстремальных условиях», — сказал Наик.
Эта разработка также может помочь в рекуперации отработанного тепла из промышленных процессов, что делает их более устойчивыми. По оценкам, до 20%–50 % тепла, используемого для преобразования сырья в потребительские товары, в конечном итоге тратится впустую, обходясь экономике Соединенных Штатов более чем в $200 миллиардов ежегодно.
Учёные разработали инновационный метод повышения стабильности и эффективности органических светодиодов (OLED), — технологии, широко используемой в смартфонах, телевизорах и других электронных дисплеях. Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, представляет новый тип молекул, который может значительно продлить срок службы OLED-устройств.
Команда исследователей разработала уникальные «жёстко плоские молекулы с переносом заряда», которые обеспечивают лучший сбор триплетов — процесс, повышающий эффективность органических светодиодов за счёт термически активированной замедленной флуоресценции (TADF). Эти молекулы ломают существующие представления о возбуждённых состояниях внутримолекулярного переноса заряда, требуя разработки новой модели, связывающей молекулярные паттерны связей, приводящие к разрыву молекулярного сопряжения в возбужденном состоянии.
Источник: DALL-E
«Эти новые молекулы представляют собой шаг вперёд в нашем понимании фундаментальных идей о возбуждённых состояниях внутримолекулярного переноса заряда. Концептуально они ломают все наши текущие представления об этих возбуждённых состояниях, и для объяснения этого нового явления была разработана совершенно новая модель», — заявил один из исследователей.
В отличие от обычных молекул OLED, которые имеют тенденцию терять устойчивость, новая конструкция сохраняет стабильную структуру, гарантируя более длительную работу устройства. OLED-дисплеи известны своими яркими цветами и энергоэффективностью, но часто имеют ограниченный срок службы. Новый подход может сделать OLED-устройства более долговечными, что снизит необходимость в частой замене.
«Эти молекулы, называемые "жёстко плоскими молекулами с переносом заряда", обеспечивают лучший сбор триплетов, что повышает эффективность органических светодиодов. В отличие от обычных молекул OLED, которые имеют тенденцию скручиваться и терять устойчивость, эта новая конструкция сохраняет стабильную структуру, гарантируя более длительную работу устройства», — пояснил другой исследователь.
Эта разработка может иметь последствия и за пределами OLED, с потенциальными применениями в биовизуализации и фотокатализе, где ценно стабильное, высокоэффективное излучение света. Улучшение стабильности и эффективности OLED-устройств может привести к более широкому распространению этой технологии и снижению экологического воздействия электронных отходов.
Один из дилеров Санкт-Петербурга привез в страну обновленный кроссовер Skoda Kamiq. Рестайлинговая версия получила узкую светодиодную оптику, более широкую решетку радиатора и переработанный задний бампер.
Фото: skoda-auto.com
По своим габаритам Skoda Kamiq сравним с Hyundai Creta. Размеры кроссовера чешской марки — 4241 х 1793 х 1553 мм, колесная база — 2651 мм.
Исследовательская группа доктора Хян-Таг Лима из Центра квантовых технологий Корейского института науки и технологий (KIST) разработала алгоритм квантовых вычислений, который позволяет оценивать расстояния межатомных связей и энергии основного состояния с химической точностью, используя меньше ресурсов, чем традиционные методы. Результаты исследования были опубликованы в журнале Science Advances.
Квантовые компьютеры имеют существенный недостаток — быстрое увеличение ошибок по мере роста вычислительного пространства. Чтобы преодолеть эту проблему, был разработан метод Variational Quantum Eigensolver (VQE), который объединяет преимущества классических и квантовых компьютеров. VQE — это гибридный алгоритм, который позволяет использовать квантовый процессор (QPU) и классический процессор (CPU) для выполнения более быстрых вычислений. Однако, текущие реализации VQE на основе кубитов сталкиваются с проблемами ошибок, которые затрудняют масштабирование.
Квантовый компьютер помогает понять поведение молекулы водорода (H2) с помощью устройства, которое симулирует её поведение и оценивает энергию основного состояния. Это достигается с помощью алгоритма VQE и световых модуляторов, которые управляют состояниями кубитов. Источник: Корейский институт науки и технологий
Используя этот метод, группа провела квантово-химические расчёты с помощью VQE, чтобы оценить длину связи между молекулами водорода в четырёх измерениях и молекулами гидрида лития (LiH) в 16 измерениях. Это первый случай реализации 16-мерных расчётов в фотонных системах. В отличие от обычных VQE, которые требуют методов смягчения ошибок для достижения химической точности, VQE команды KIST достиг химической точности без каких-либо методов смягчения ошибок.
«Разрабатывая технологию квантовых вычислений на основе кудита, которая может достигать химической точности с меньшими ресурсами, мы ожидаем, что она будет использоваться в различных практических областях, таких как разработка новых лекарств и улучшение производительности аккумуляторов», — сказал доктор Хян-Таг Лим из KIST. Эта технология также может быть полезна при решении сложных задач, таких как моделирование климата.
Автор: 
