Texas A&M -yliopiston kemisti Sarbajit Banerjeen johtama tutkijoiden ryhmä on löytänyt poikkeuksellisen metallioksidisen magnesiumakun katodimateriaalin. Löydös siirtää tutkijat askeleen lähemmäksi akkuja, jotka lupaavat suuremman energian varastoinnin tiheyden sekä turvallisuuden, kustannukset ja suorituskyvyn verrattuna nykyisiin litiumioniakkuihin.
Ironista kyllä, tiimin futuristinen ratkaisu riippuu vanhan litiumionin katodimateriaalin eli vanadiinipentoksidin uudistetusta muodosta, joka pystyy palauttamaan magnesiumionien reversibiliteetin.
Käyttäen yhtä maailman tehokkaimmista pehmeistä röntgenmikroskopioista (STXM) ja parhaimpia elektronimikroskooppeja Banerjee sekä Lawrence Berkeleyn kansallisen laboratorion, UIC:n ja Argonne National Laboratoryn yhteistyökumppanit pystyivät tarkkailemaan vanadiinipentoksidinsa ainutlaatuisia sähköisiä ominaisuuksia. Näin he oivalsivat magnesiumionien suoran interkalaatiota materiaaliin.
Magnesiumioniteknologia on erittäin turvallinen kuluttajien sovelluksiin. Lisäksi, koska magnesiumionit luovuttavat kaksi elektronia jokaista ionia kohti, sillä on kaksinkertainen varauskyky.
Tämä kaksinkertainen varauskyky on ollut myös aiempien ongelmien perusta. Magnesiumionien korkeammat varaukset saavat ne myös kiinnittymään vahvemmin ympäröivien atomien kanssa. Tästä johtuva hidas liike ei oikein edistä elinkelpoisen magnesiumakun tekoa.
Tutkijoiden kehittämässä uudessa materiaalissa magnesium liikkuu hilan läpi vähemmän takerrellen. Tuloksena magnesiumionien edestakainen interkalaatio oksidihilassa. Se tuottaa korkeamman jännitteen ja kapasiteetin sekä hyvän palautuvuuden moniarvoiselle katodille.
- Vaikka tämä tutkimus on antanut paljon tietoa, on olemassa vielä useita muita perustavaa laatua olevia ongelmia ennen kuin magnesiumakut tulevat todellisuudeksi, toteavat tutkijat.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 9.2.2018
Kun verkkojen välisten yhdyskäytävien toteuttamisessa ollaan siirtymässä enenevässä määrin yhdessä tapahtuvaan reunalaskennan ja tekoälyn hyödyntämiseen, yksi järjestelmäkomponentti tahtoo jäädä turhan vähälle huomiolle: ihmisen ja koneen välisen rajapinnan toteuttava laite. Näin voi käydä esimerkiksi käytettäessä laitekehikkoja tai tietokonekoteloita järjestelmäarkkitehtuuriin kuuluvien edge-solmujen tekoälytoimintojen sijoituspaikkoina, kirjoittaa Advantech artikkelissaan.
Saksalaislähtöinen Ubitium on kehittänyt innovatiivisen prosessoriarkkitehtuurin, joka yhdistää eri suorittimien (CPU, GPU, DSP, FPGA) toiminnot yhteen siruun. Yrityksen mukaan tämä uusi RISC-V-arkkitehtuuriin perustuva ratkaisu mullistaa yli 50 vuotta vanhan suorittimien suunnittelun.
