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Batterie à semi-conducteurs innovante de la NASA

17.10.2022

Des chercheurs de la National Aeronautics and Space Administration (NASA) des États-Unis travaillant dans le cadre du projet SABERS (Solid-state Architecture Batteries for Enhanced Rechargeability and Safety) ont progressé dans le développement d'une batterie innovante plus facile, plus efficace et plus efficace à utiliser. maintenant dans l'industrie. Nous parlons d'une batterie à semi-conducteurs, dont les performances sont nettement supérieures à celles de leurs homologues au lithium.

La performance des batteries est un aspect clé dans le développement de modes de transport durables tels que les avions électriques. Les batteries doivent stocker une grande partie de l'énergie nécessaire à l'alimentation de l'avion, tout en étant légères et en se déchargeant à un certain rythme.

Pour créer une telle batterie, SABERS a utilisé des matériaux innovants qui n'étaient pas utilisés auparavant dans ce domaine. En conséquence, les chercheurs ont fait des progrès significatifs. Au cours de l'année écoulée, ils ont pu augmenter le taux de décharge de la batterie, d'abord d'un facteur dix, puis d'un autre facteur cinq, rapprochant ainsi le développement de l'objectif de construire une batterie pour alimenter un avion.

L'utilisation de matériaux innovants a également permis d'apporter un certain nombre de modifications à la conception et au conditionnement des batteries à semi-conducteurs. Cela a permis de réduire leur masse et d'augmenter leur capacité. Au lieu de placer chaque cellule de batterie individuelle dans un boîtier en acier séparé, comme c'est le cas avec les batteries au lithium, toutes les cellules de batterie SABERS peuvent être empilées verticalement dans un boîtier. En utilisant cette approche, les chercheurs ont clairement montré que les batteries à semi-conducteurs peuvent alimenter les voitures avec 500 Wh/kg, soit deux fois plus que les véhicules électriques actuels.

"Cette conception élimine non seulement 30 à 40% de la masse de la batterie, mais nous permet également de doubler, voire de tripler l'énergie qu'elle peut stocker, ce qui est bien au-delà des capacités des batteries au lithium, considérées comme à la pointe de la technologie, », a déclaré Rocco Viggiano, l'un des participants au projet SABERS.

La sécurité est une autre exigence clé pour l'utilisation de batteries dans les avions électriques. Contrairement aux batteries au lithium, les batteries à semi-conducteurs ne s'enflamment pas lorsqu'elles sont physiquement endommagées et peuvent continuer à fonctionner même dans cet état. Les chercheurs de SABERS ont testé leur batterie à différentes pressions et températures. En conséquence, il a été constaté qu'il peut fonctionner à des températures presque deux fois plus élevées que les batteries au lithium, et sans avoir besoin de systèmes de refroidissement complexes.

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Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique :

Teneur en alcool de la bière chaude 07.05.2024

La bière, en tant que l'une des boissons alcoolisées les plus courantes, a son propre goût unique, qui peut changer en fonction de la température de consommation. Une nouvelle étude menée par une équipe internationale de scientifiques a révélé que la température de la bière a un impact significatif sur la perception du goût alcoolisé. L'étude, dirigée par le spécialiste des matériaux Lei Jiang, a révélé qu'à différentes températures, les molécules d'éthanol et d'eau forment différents types d'amas, ce qui affecte la perception du goût de l'alcool. À basse température, des amas plus pyramidaux se forment, ce qui réduit le piquant du goût « éthanol » et rend la boisson moins alcoolisée. Au contraire, à mesure que la température augmente, les grappes ressemblent davantage à des chaînes, ce qui donne lieu à un goût alcoolique plus prononcé. Cela explique pourquoi le goût de certaines boissons alcoolisées, comme le baijiu, peut changer en fonction de la température. Les données obtenues ouvrent de nouvelles perspectives pour les fabricants de boissons, ...>>

Facteur de risque majeur de dépendance au jeu 07.05.2024

Les jeux informatiques deviennent une forme de divertissement de plus en plus populaire parmi les adolescents, mais le risque de dépendance aux jeux vidéo reste un problème important. Des scientifiques américains ont mené une étude pour déterminer les principaux facteurs contribuant à cette dépendance et proposer des recommandations pour sa prévention. Pendant six ans, 385 adolescents ont été suivis pour découvrir quels facteurs pouvaient les prédisposer à la dépendance au jeu. Les résultats ont montré que 90 % des participants à l’étude ne couraient aucun risque de dépendance, tandis que 10 % d’entre eux devenaient dépendants du jeu. Il s'est avéré que le facteur clé de l'apparition de la dépendance au jeu est un faible niveau de comportement prosocial. Les adolescents ayant un faible niveau de comportement prosocial ne manifestent pas d'intérêt pour l'aide et le soutien des autres, ce qui peut conduire à une perte de contact avec le monde réel et à une dépendance accrue à l'égard de la réalité virtuelle offerte par les jeux informatiques. Sur la base de ces résultats, les scientifiques ...>>

Le bruit de la circulation retarde la croissance des poussins 06.05.2024

Les sons qui nous entourent dans les villes modernes sont de plus en plus perçants. Cependant, peu de gens réfléchissent à l'impact de ce bruit sur le monde animal, en particulier sur des créatures aussi délicates que les poussins qui ne sont pas encore sortis de leurs œufs. Des recherches récentes mettent en lumière cette question, indiquant de graves conséquences sur leur développement et leur survie. Les scientifiques ont découvert que l’exposition des poussins à dos diamant zèbre au bruit de la circulation peut gravement perturber leur développement. Des expériences ont montré que la pollution sonore peut retarder considérablement leur éclosion et que les poussins qui émergent sont confrontés à un certain nombre de problèmes de santé. Les chercheurs ont également constaté que les effets négatifs de la pollution sonore s’étendent aux oiseaux adultes. Des chances réduites de reproduction et une fertilité réduite indiquent les effets à long terme du bruit de la circulation sur la faune. Les résultats de l'étude soulignent la nécessité ...>>

Enceinte sans fil Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

Dans le monde de la technologie audio moderne, les fabricants s'efforcent non seulement d'obtenir une qualité sonore irréprochable, mais également de combiner fonctionnalité et esthétique. L'une des dernières avancées innovantes dans cette direction est le nouveau système de haut-parleurs sans fil Samsung Music Frame HW-LS60D, présenté lors de l'événement World of Samsung 2024. Le Samsung HW-LS60D est bien plus qu'un simple système de haut-parleurs, c'est l'art du son de type cadre. La combinaison d'un système à 6 haut-parleurs avec prise en charge Dolby Atmos et d'un cadre photo élégant fait de ce produit le complément parfait à tout intérieur. Le nouveau Samsung Music Frame est doté de technologies avancées, notamment Adaptive Audio qui offre des dialogues clairs à n'importe quel niveau de volume et une optimisation automatique de la pièce pour une reproduction audio riche. Avec la prise en charge des connexions Spotify, Tidal Hi-Fi et Bluetooth 5.2, ainsi que l'intégration d'un assistant intelligent, cette enceinte est prête à satisfaire votre ...>>

Une nouvelle façon de contrôler et de manipuler les signaux optiques 05.05.2024

Le monde moderne de la science et de la technologie se développe rapidement et chaque jour de nouvelles méthodes et technologies apparaissent qui nous ouvrent de nouvelles perspectives dans divers domaines. L'une de ces innovations est le développement par des scientifiques allemands d'une nouvelle façon de contrôler les signaux optiques, qui pourrait conduire à des progrès significatifs dans le domaine de la photonique. Des recherches récentes ont permis à des scientifiques allemands de créer une lame d'onde accordable à l'intérieur d'un guide d'ondes en silice fondue. Cette méthode, basée sur l'utilisation d'une couche de cristaux liquides, permet de modifier efficacement la polarisation de la lumière traversant un guide d'ondes. Cette avancée technologique ouvre de nouvelles perspectives pour le développement de dispositifs photoniques compacts et efficaces, capables de traiter de gros volumes de données. Le contrôle électro-optique de la polarisation assuré par la nouvelle méthode pourrait constituer la base d'une nouvelle classe de dispositifs photoniques intégrés. Cela ouvre de grandes opportunités pour ...>>

Nouvelles aléatoires de l'Archive

Les maladies héréditaires graves protègent contre les infections 12.07.2016

Tobias Lenz, professeur à l'Institut Max Planck de biologie évolutive (Allemagne) et Shamil Sunyaev, professeur associé à la Harvard Medical School (États-Unis), ont découvert pourquoi les mutations héréditaires nocives ne disparaissent pas des organismes au cours de l'évolution, mais, au contraire, conservent leur présence dans les gènes et même en bénéficier.

Les mutations héréditaires se produisent lorsque des parties de l'ADN sont endommagées et entraînent les conséquences attendues - des maladies incurables et douloureuses qui menacent la santé et la vie. Malgré les effets négatifs, l'évolution ne se débarrasse pas des mutations, mais, au contraire, les maintient dans les gènes et augmente même leur présence.

Lenz et Sunyaev ont étudié la nature de ce paradoxe et ont modélisé divers scénarios évolutifs dans lesquels la sélection génétique fait progresser des mutations délétères. Les scientifiques ont ensuite vérifié les résultats du séquençage de l'ADN de 6,5 mille patients et sont arrivés à la conclusion que le principal facteur agissant dans ce cas est le soi-disant. la sélection équilibrante, qui régule la variabilité génétique des générations, élargit les capacités d'adaptation des espèces dans un environnement changeant, et maintient également les mutations dans le corps.

Les scientifiques ont observé le travail d'équilibrage de la sélection dans le complexe majeur d'histocompatibilité (MHC), une région du génome dans laquelle se concentrent les gènes, dont les produits remplissent des fonctions associées à la réponse immunitaire. C'est à ce site que de multiples mutations nocives sont localisées, entraînant des maladies auto-immunes, le cancer, la maladie d'Alzheimer et la schizophrénie.

Les résultats de l'étude ont montré que la viabilité de telles mutations dans le génome n'est pas accidentelle - elles aident le corps à combattre les virus externes. Un bon exemple est l'anémie falciforme, l'une de ces mutations héréditaires associées à une violation de la structure de la protéine de l'hémoglobine. À la surprise des scientifiques, les patients qui ont hérité des gènes mutés de leurs parents se sont avérés plus résistants au paludisme que les gens ordinaires.

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