Digital age: Техно пробиви и открития

Какво ново в света на технологиите и откритията? Вижте редакторският подбор в седмичния ни обзор

Система със слънчева енергия прави гориво от въздуха

Снимка: Shutterstock

Изследователи от университета в Кеймбридж разработиха иновативно устройство, което може да произвежда гориво от въздух, използвайки слънчева енергия. Тази технология не само превръща въглеродния диоксид (CO2) от атмосферата в полезни ресурси, но също така предлага устойчива алтернатива на изкопаемите горива, което може да бъде важна стъпка в борбата срещу изменението на климата, съобщава сп. Nature Energy.

Устройството, създадено от екип, ръководен от професор Ервин Рейснер, работи на два етапа. През нощта специални филтри улавят въглеродния двуокис от въздуха, подобно на това, което правят растенията по време на фотосинтеза. През деня слънчевата светлина, която попада на огледално устройство, предизвиква химическа реакция с помощта на полупроводников прах. В резултат на това въглеродният двуокис се превръща в синтетичен газ, който се състои от водород и въглероден окис. 

Този газ може да се използва като прекурсор за производството на традиционни горива или като самостоятелно гориво. „ Вместо да продължаваме да извличаме и изгаряме изкопаеми горива, можем да вземем целия въглероден двуокис, от който се нуждаем, направо от въздуха и да го използваме повторно “, каза професор Рейснер. 

Технологията предлага двойна полза: тя не само генерира енергия, но и намалява нивата на въглероден двуокис в атмосферата. За разлика от традиционните методи за улавяне и съхранение на въглерод, които изискват значителни енергийни вложения и просто изпомпват въглеродния двуокис под земята, новото устройство преобразува въглеродния диоксид в полезни продукти, създавайки затворен цикъл. „Нашата технология ни позволява да преобразуваме въглеродният двуокис  в нещо полезно, без да допринасяме за глобалното затопляне “, обясни д-р Саян Кар, един от авторите на изследването. Учените вече работят върху подобряването на технологията за превръщане на синтезния газ в течно гориво. Те също така планират да увеличат мащаба на устройството, което ще им позволи едновременно да решат два глобални проблема: намаляване на нивата на CO2 в атмосферата и създаване на чиста алтернатива на изкопаемите горива.

Интелигентно Maserati MC20 стана най-бързият самоуправляващ се автомобил в света

Снимка: Getty Images

Италия, дом на много топ състезателни пилоти, сега може да се похвали с най-бързата в света система за шофиране с изкуствен интелект. Изследователи от Политехническия университет в Милано, работещи в тясно сътрудничество с инженерите на Indy Autonomous, са интегрирали роботизиран шофьор в модифицирано Maserati MC20. Тази кола, струваща 243 000 долара, е оборудвана с 3-литров V6-цилиндров двигател с турбокомпресор и може да развие мощност до 630 к.с. Програма за автономно шофиране, разработена от водещ научен и технически университет в Италия, постигна рекорд за скорост за самоуправляващи се автомобили от 318 км/ч. Автономното Maserati MC20 се състезава по една от пистите във Флорида, подобрявайки собствения си рекорд от 285 км/ч, поставен през ноември миналата година.

Този успех надмина предишния световен рекорд от 309,3 км/ч, който беше поставен от състезателния екип на PoliMOVE през 2022 г. със спортния автомобил IAC AV-21. Пол Мичъл, директор на Indy Autonomous Challenge, подчертава, че този проект е насочен не само към демонстриране на възможностите на изкустения интерект, но и към тестване на безпилотни технологии в екстремни условия. Крайната цел на разработчиците е да създадат безопасна, надеждна, екологична и високоскоростна технология за автономна мобилност по обществените пътища.

Хартиена батерия е по-евтина и по-безопасна от литиево-йонната

Снимка: Shutterstock

Базиран в Сингапур стартъп, наречена Flint, разкри технология за батерия, която използва целулоза за основните ѝ елементи, включително анода и катода. Металите са използвани до минимум в дизайна, като редките литий и кобалт са заменени от евтини цинк и манган. Проектът е роден по време на търсенето на начини за минимизиране на вредното въздействие върху околната среда при изхвърляне на съществуващи системи за съхранение на енергия. Целулозата се оказва много удобен материал – извлича се лесно и се разгражда сама в естествени условия. Освен това е пластмасов материал, който лесно се моделира във всякаква форма.

Посочено е, че енергийната плътност на експерименталните хартиени батерии достига 226 W/kg. Срокът на експлоатация се измерва в години, тази технология е удобна за мащабиране, при което цената на крайните продукти ще бъде половината от тази на литиево-йонните модели. Всички ключови решения вече са патентовани.

Цената на новите батерии в индустриалното производство се оценява на 50 долара за kWh. В същото време дизайнът е защитен по подразбиране от опасните фактори, присъщи на съвременните батерии, като спонтанно запалване, експлозии, прегряване и отделяне на токсични газове. Стартъпът набра 2 милиона долара финансиране миналата година и има за цел да премине към търговско производство през тази година.

Най-малката видео игра в света позволява да се използва в наномащаб

Снимка: Shutterstock

Учени от университета Нагоя в Япония разработиха необичаен демонстратор на тяхната технология за взаимодействие с обекти с нанометров размер без механичен контакт с тях. Те са направили нещо като игра, в която може да се играе на войник и да бъдат „изстрелвани“ топки с диаметър няколко микрометра. Геймплеят не се отличава със зрелищност, но възможността да се играе с такива малки предмети е впечатляваща.

Това е точно игра - за управление на обектите се използва традиционен геймпад. Акцентът е в самите обекти, за чиято визуализация се налага да се прибягва до възможностите на добавената реалност. Само целите са „истински“; „боецът“ и неговите „снаряди“ са представени от модели, които се формират от електронен лъч върху силициево-азотна подложка. Тяхното поведение се контролира от натискането на бутоните на геймпада, но всъщност нищо не се движи - освен целите, когато бъдат ударени. Чрез електростатично взаимодействие виртуалните снаряди могат да повлияят на малките топчета от полистирол, карайки ги да се движат. Това е прототип на бъдеща инсталация за манипулиране на обекти в наносвета – например за създаване на наномашини. Или за доставка на лекарства до живата тъкан, която е нежелателно да бъде подложена на разрушителни влияния отвън.

Един от най-дългите мостове в света е построен от бамбук

Снимка: Getty Images

Мостът Хонконг-Джухай-Макао е построен през 2018 г. и оттогава се използва активно - през него минават средно по 150 хиляди автомобила дневно. Седем години по-късно проверка показа, че защитните панели по конструктивните елементи на моста са практически неповредени. Те успешно издържат на ударите на вълните, палещото слънце и пристигането на тайфуни всеки сезон. Те обаче имат тайна - тези панели са направени от бамбуков композит.

През 2023 г. Китай прие държавната програма „Бамбук вместо пластмаса“, която приключва в края на тази година. Целта на програмата е да увеличи използването на бамбукови материали в страната с 20%, така че те да заменят своите пластмасови събратя във всички области. Ако идеята е успешна, ще започне масово изоставяне на пластмасата в полза на композитни материали не само от бамбук, но и от други растения.

Важен фактор е, че Китай възнамерява да изтласка производителите на пластмаса на световния пазар. Тя вече е лидер в износа на бамбукови материали с дял от 70% и оборот от $74 милиарда и непрекъснато увеличава не само производствените обеми, но и асортимента - заедно с качеството на продуктите. Например, те наскоро изоставиха лепилата с алдехид и феноли и за отстраняване на замърсителите от дървесната маса използват „мека пиролиза“, която запазва структурата на целулозата.

Почти всичко може да бъде направено от бамбукови композити, точно като пластмаса. Но по-важното е, че бамбукът расте много бързо, той е възобновяем ресурс, който след това също се разлага естествено. Това означава, че в бъдеще ще има достатъчно материали, базирани на него, за да се задоволи търсенето дори в континентален мащаб, ако не и на цялата планета.