Kun autot, lentokoneet, laivat tai tietokoneet rakennetaan materiaalista, joka toimii sekä akkuna että tukirakenteena, paino ja energiankulutus vähenevät radikaalisti. Göteborgilaisen Chalmersin yliopiston tutkimusryhmä on nyt esitellyt rakenteellisen akun, joka voisi puolittaa kannettavien tietokoneiden painon, tehdä matkapuhelimista yhtä ohuet kuin luottokortti tai pidentää sähköautojen kantamaa jopa 70 prosenttia.
- Olemme onnistuneet luomaan hiilikuitukomposiittiakun, joka on yhtä jäykkä kuin alumiini ja riittävän energiatiheä kaupalliseen käyttöön. Aivan kuten ihmisen luurangolla, akulla on useita toimintoja samanaikaisesti, sanoo Chalmersin tutkija Richa Chaudhary. Hänen johdollaan tehty tutkimus julkaistiin Advanced Materials -lehdessä.
Rakenteellisten akkujen tutkimusta on tehty Chalmersissa useiden vuosien ajan, ja tietyissä vaiheissa myös yhdessä Tukholman KTH:n tutkijoiden kanssa. Professori Leif Asp ja kollegat julkaisivat vuonna 2018 ensimmäiset tulokset siitä, kuinka hyvin jäykät ja vahvat hiilikuidut varastoivat sähköenergiaa kemiallisesti. Tuolloin uutinen, että hiilikuitu voi toimia elektrodeina litiumioniakuissa, levisi laajasti, ja arvostettu Physics World luokitteli löydöksen yhdeksi vuoden kymmenestä suurimmasta läpimurtosta.
Siitä lähtien tutkimusryhmä on kehittänyt edelleen konseptiaan lisätäkseen sekä jäykkyyttä että energiatiheyttä. Edellinen virstanpylväs saavutettiin vuonna 2021, jolloin akun energiatiheys oli 24 wattituntia kilogrammassa (Wh/kg). Tämä on noin viideosa vastaavan litiumioniakun kapasiteetista. Nyt ollaan energiatiheydessä 30 Wh/kg. Vaikka hiilikuituakku on edelleen kaukana litiumakkujen lukemista, tilanne on hyvin erilainen. Kun akku on osa rakennetta ja se voidaan valmistaa myös kevyestä materiaalista, paino pienenee huomattavasti. Silloin esimerkiksi sähköautolla ajamiseen ei tarvita läheskään yhtä paljon energiaa.
- Olemme tehneet sähköautoista laskelmia, joiden mukaan niillä voitaisiin ajaa jopa 70 prosenttia pidempään kuin nykyään, jos niissä hiilikuitukomposiittiin pohjaavat rakenneakut, sanoo tutkimusjohtaja Leif Asp, joka on Chalmersin teollisuus- ja materiaalitieteen laitoksen professori.
Ajoneuvojen osalta asetetaan tietysti korkeat vaatimukset, että rakenne on riittävän jäykkä täyttääkseen turvallisuusvaatimukset. Siellä tutkimusryhmän rakenteellinen akkukenno on lisännyt gigapascaleina (GPa) mitattuna jäykkyyttään 25:stä 70:een. Tämä tarkoittaa, että materiaali kestää kuormia yhtä hyvin kuin alumiini, mutta painaa huomattavasti vähemmän.
Vielä on kuitenkin vielä paljon suunnittelutyötä, ennen kuin akkukennot ottavat askeleen pienestä laboratoriotuotannosta teknologialaitteiden tai ajoneuvojemme suurtuotantoon.
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
