Page 15

Tandem-aurinkokennolla ennätystehokkuus Helmholtz-Zentrum Berlinin (HZB) professori Steve Albrechtin johtama ryhmä on kehittänyt uudenlaisen tandemaurinkokennon. Se yhdistää puolijohdemateriaalit perovskiitin ja CIGS:n ja saavuttaa sertifioidun hyötysuhteen 23,26 prosenttia.

Tehokkaammin synteettisellä Hall-efektillä

Suomalaisella analytiikalla parempaa laatua akkutuotantoon Saksalaisen Aachenin yliopistossa on onnistuttu kasvattamaan akkutuotannon saantoa jopa 16 prosenttia. Taustalla oli Elisan Smart Factoryn tutkijatiimi ja ennakoiva laatuanalytiikka, joka on kehitety alkuaan kännykkäverkkojen hallintaan. ’Ennakoivan laatuanalytiikan avulla eLabin akkukennojen tuotantolinjan hävikki laski 16 prosentilla’’, kertoo Elisan Smart Factory -ratkaisusta vastaava Elisan Kari Terho. Akkukennojen laatua pystyttiin hänen mukaansa myös ennakoimaan jo prosessin alkuvaiheessa eikä vasta prosessin lopussa. Näin akkujen raakamateriaali voidaan myös kierrättää uutta tuotantoerää varten, eikä niitä jouduta hävittämään jopa kolme viikkoa kestävän lopputestauksen jälkeen. Nykyisenä ongelmana on, että valmiita akkukennoja ei voi kierrättää, ja tämä johtaa siihen, että niukkoja, uusiutumattomia ja kalliita raaka-aineita, kuten litiumia, kobolttia, nikkelisulfaattia, kuparia, alumiinia ja grafiittia, menee hukkaan prosessin aikana. Akkukennojen maailmanlaajuinen keskimääräinen ensisaanto (FTY) on arvioitu olevan vain 85 prosenttia, joka tekee akkukennovalmistuksesta kallista ja hidasta. Siksi Elisan Kari Terho uskookin, että ennakoiva laatuanalytiikka voisi auttaa esimerkiksi Teslaa laskemaan akuston hinnan sataan euroon kilowattituntia kohden. Projektissa Elisan tutkijatiimi keräsi ennakoivalla laatuanalytiikalla valmistusprosessin kaikista vaiheista mahdollisimman paljon dataa, jonka perusteella laadittiin datakaavoja. Niiden perusteella akkuvalmis-

tuksen laatuun liittyviä suuntauksia ja tuloksia voitiin ennakoida. Elisan datatieteilijätiimi noudatti ratkaisussaan alojen välistä tiedonlouhinnan standardia prosessia, eli kuusivaiheista CRISP-DM -prosessia. Alla on ennakoivan laatuanalytiikan prosessin eri vaiheet: Kokonaistilanne: prosessin laatuun vaikuttavat tekijät, akkukennolaatuun vaikuttavat datapisteet sekä määriteltiin parametrit, jotka kuvaavat parhaiten akkukennolaatua. CRISP-DM -kuiluanalyysi: mitä tietoa on saatavilla vs. mitä tietoa tarvitaan. Tässä tapauksessa, tietokuilun ratkaisemiseen riitti tuotantolinjalle asennettu laatukamera. Tiedon valmistelu: Tiedot puhdistetaan ja yhdenmukaistetaan samaan muotoon. Aikaleimoja verrataan, jotta voidaan välttää tiedonkeräyksen ongelmat. Mallinnus: Dataan sovelletaan eri algoritmeja, jotta nähtiin niiden tarjoamat lopputulokset. Tulosten arviointi: Tulosten oikeellisuuden selvittäminen sekä pystytäänkö saavutetuilla tuloksilla ennakoimaan akkukennojen laatua. Lopuksi tiimi määritteli vielä uudet tuotantoparametrit, jotka otetaan käyttöön tuotantolaitteissa ja -välineissä.

Illinoisin yliopiston Urbana-Champaignin tutkijat ovat saaneet aikaan Hall-efektin, käyttäen radioaaltoja (fotoneja) sähkövirran (elektronien) sijasta. Ratkaisua voitaisiin käyttää uusissa viestintäjärjestelmissä, jotka tehostavat signaalin siirtoa yhteen suuntaan absorboiden samalla vastakkaiseen suuntaan kulkevia signaaleja.

Uusin ideoin hukkalämpö talteen Texasin yliopisto Dallasista on tehnyt yhteistyötä Texas Instruments -yhtiön kanssa suunnitellakseen tavan muuntaa hukkalämpö uudelleen käytettäväksi energiaksi.. Tutkimustulokset voivat vaikuttaa suuresti piirien jäähdytykseen elektroniikassa, samoin kuin menetelmään esineiden internetin antureiden virran tuottamiseksi.

Pienin spektrometri nanolangasta Aalto-yliopiston tutkijat ovat kehittäneet yhdessä kansainvälisten kollegoidensa kanssa maailman pienimmän, vain yksittäisestä nanolangasta koostuvan spektrometrin. Tulosten ansiosta jopa kännykkäkameralla voidaan tulevaisuudessa arvioida esimerkiksi lääkkeiden ja elintarvikkeiden laatua.

Nanolla parempia infrapunailmaisimia Sandian Laboratory Directed Research and Development -projektissa, tutkijaryhmä kehitti nanoantenneja käyttävän ilmaisimen, joka voi parantaa infrapunalämpökameran signaalia jopa kolme kertaa ja parantaa kuvanlaatua vähentämällä pimeävirtaa, tärkeä osa kuvan kohinaa 10 – 100 -kertaisesti.

Lankatransistoreita ilman puhdastiloja Yhdysvaltalaisen Tufts Universityn tutkijat ovat kehittänyt hiilinanoputkilla päällystetystä pellavalangasta transistorin. Se tarjoaa esimerkiksi polymeereihin verrattuna paremman joustavuuden ja materiaalie monitoisuuden. Lisäksi niitä voidaan valmistaa ilman puhdastiloja.

Aivosiru jäljittelee hermosoluja

Litiumioniakkujen tuotantolaitteita Aachenin yliopiston eLab -laboratoriossa.

Australialaisen RMIT-yliopiston uusi opto-elektroninen siru perustuu ohueen materiaaliin, joka muuttaa sähköistä vastusta vasteena erilaisille valon aallonpituuksille. Näin se pystyy jäljittelemään tapaa, jolla neuronit toimivat informaation tallentamiseksi ja poistamiseksi aivoissa.

Lisää: www.nanobitteja.fi UT 2/2019 - 15

Profile for Uusiteknologia.fi

Uusiteknologia 2/2019  

Uusinta luettavaa teknologiasta! Tutustu mm. IoT-tietoturvaan, E-SIM:iin, EUV-sirutuotantoon ja teknologiaviennin uusiin trendeihin. Lisäksi...

Uusiteknologia 2/2019  

Uusinta luettavaa teknologiasta! Tutustu mm. IoT-tietoturvaan, E-SIM:iin, EUV-sirutuotantoon ja teknologiaviennin uusiin trendeihin. Lisäksi...

Advertisement

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded