भविष्य की प्रौद्योगिकियां जो दुनिया में अनुवाद नहीं करना चाहतीं

2024 लेखक: Seth Attwood | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-16 16:05

मेरे दृष्टिकोण से, ये परजीवियों की सामान्य चालें हैं। और यह सब केवल लाभ (लाभ) के लिए किया जाता है!

वर्तमान सभ्यता के लिए यह सब टेस्ला के समय में हुआ था। लेकिन परजीवी तब स्पष्ट रूप से समझ गए थे कि अगर लोगों की मुफ्त ऊर्जा तक पहुंच है, तो वे समाप्त हो जाएंगे।

सभी आविष्कार कपड़े के नीचे छिपे थे, जहां वे अब हैं।

और यह तब तक जारी रहेगा जब तक "विज्ञान" का वर्तमान विकास खुद को वास्तविक गतिरोध में नहीं दबाता है। और या तो परजीवी आत्मसमर्पण कर देंगे और अपने द्वारा मारे गए सभी वैज्ञानिकों के आविष्कारों के साथ एक छाती खोलेंगे (जो कि संभावना नहीं है।)

या परजीवी फिर से एक ग्रह पैमाने पर तबाही की व्यवस्था करने की कोशिश करेंगे ताकि सभी को पाषाण युग में वापस ले जाया जा सके और फिर से शुरू किया जा सके - उनके लिए यह आदर्श विकल्प है।

हम किसके साथ "खाने" जा रहे हैं?

यह एक विरोधाभास है, लेकिन पिछले 30 वर्षों में इलेक्ट्रॉनिक्स ने जो जबरदस्त रास्ता अपनाया है, उसके बावजूद सभी मोबाइल उपकरण अभी भी लिथियम-आयन बैटरी से लैस हैं, जो 1991 की शुरुआत में बाजार में प्रवेश कर गए थे, जब सामान्य सीडी प्लेयर इंजीनियरिंग का शिखर था। पोर्टेबल तकनीक में सोचा।

इलेक्ट्रॉनिक्स और गैजेट्स में नए नमूनों के कई उपयोगी गुणों को मोबाइल बैटरी से इन उपकरणों की बिजली आपूर्ति के कम समय से समतल किया जाता है। वैज्ञानिक साबुन और आविष्कारक बहुत पहले आगे बढ़ गए होंगे, लेकिन उन्हें बैटरी के "लंगर" द्वारा रखा जाता है।

आइए एक नजर डालते हैं कि कौन सी प्रौद्योगिकियां भविष्य में इलेक्ट्रॉनिक्स की दुनिया को बदल सकती हैं।

सबसे पहले, थोड़ा इतिहास।

अधिकतर, लिथियम-आयन (ली-आयन) बैटरी का उपयोग मोबाइल उपकरणों (लैपटॉप, मोबाइल फोन, पीडीए और अन्य) में किया जाता है। यह पहले व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली निकल-मेटल हाइड्राइड (Ni-MH) और निकल-कैडमियम (Ni-Cd) बैटरी पर उनके फायदे के कारण है।

ली-आयन बैटरी में बहुत बेहतर पैरामीटर होते हैं। हालांकि, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि नी-सीडी बैटरी का एक महत्वपूर्ण लाभ है: उच्च निर्वहन धाराएं प्रदान करने की क्षमता। लैपटॉप या सेल फोन (जहां ली-आयन की हिस्सेदारी 80% तक पहुंच जाती है और उनका हिस्सा अधिक से अधिक होता जा रहा है) को पावर देते समय यह संपत्ति गंभीर रूप से महत्वपूर्ण नहीं है, लेकिन कुछ ऐसे उपकरण हैं जो उच्च धाराओं का उपभोग करते हैं, उदाहरण के लिए, सभी प्रकार बिजली उपकरण, इलेक्ट्रिक शेवर, आदि के। पी। अब तक, ये उपकरण लगभग अनन्य रूप से Ni-Cd बैटरियों का डोमेन रहे हैं। हालांकि, वर्तमान में, विशेष रूप से RoHS निर्देश के अनुसार कैडमियम के उपयोग पर प्रतिबंध के संबंध में, उच्च डिस्चार्ज करंट वाली कैडमियम मुक्त बैटरी के निर्माण पर शोध तेज हो गया है।

लिथियम एनोड के साथ प्राथमिक कोशिकाएं ("बैटरी") 20 वीं शताब्दी के शुरुआती 70 के दशक में दिखाई दीं और उनकी उच्च विशिष्ट ऊर्जा और अन्य लाभों के कारण जल्दी से आवेदन मिला। इस प्रकार, सबसे सक्रिय कम करने वाले एजेंट, एक क्षार धातु के साथ एक रासायनिक वर्तमान स्रोत बनाने की लंबे समय से इच्छा का एहसास हुआ, जिससे बैटरी के ऑपरेटिंग वोल्टेज और इसकी विशिष्ट ऊर्जा दोनों में नाटकीय रूप से वृद्धि करना संभव हो गया। यदि लिथियम एनोड के साथ प्राथमिक कोशिकाओं के विकास को अपेक्षाकृत तेजी से सफलता मिली और ऐसी कोशिकाओं ने पोर्टेबल उपकरणों के लिए बिजली की आपूर्ति के रूप में मजबूती से अपना स्थान बना लिया, तो लिथियम बैटरी का निर्माण मौलिक कठिनाइयों में चला गया, जिसे दूर करने में 20 साल से अधिक का समय लगा।

पूरे 1980 के दशक में बहुत सारे परीक्षण के बाद, यह पता चला कि लिथियम बैटरी की समस्या लिथियम इलेक्ट्रोड के इर्द-गिर्द घूमती है। अधिक सटीक रूप से, लिथियम की गतिविधि के आसपास: ऑपरेशन के दौरान होने वाली प्रक्रियाएं, अंत में, एक हिंसक प्रतिक्रिया का कारण बनी, जिसे "लौ के उत्सर्जन के साथ वेंटिलेशन" कहा जाता है। 1991 में, बड़ी संख्या में लिथियम रिचार्जेबल बैटरियों को विनिर्माण संयंत्रों में वापस बुलाया गया, जिनका पहली बार मोबाइल फोन के लिए एक शक्ति स्रोत के रूप में उपयोग किया गया था।कारण यह है कि बातचीत के दौरान, जब वर्तमान खपत अधिकतम होती है, तो बैटरी से एक लौ निकलती थी, जिससे मोबाइल फोन उपयोगकर्ता का चेहरा जल जाता था।

धातु लिथियम में निहित अस्थिरता के कारण, विशेष रूप से चार्जिंग के दौरान, अनुसंधान ली के उपयोग के बिना बैटरी बनाने के क्षेत्र में चला गया है, लेकिन इसके आयनों का उपयोग कर रहा है। हालांकि लिथियम-आयन बैटरी लिथियम बैटरी की तुलना में थोड़ा कम ऊर्जा घनत्व प्रदान करती हैं, ली-आयन बैटरी सही चार्ज और डिस्चार्ज की स्थिति के साथ सुरक्षित हैं। हालांकि, वे विस्फोटों से प्रतिरक्षित नहीं।

इस दिशा में भी, जबकि सब कुछ विकसित होने की कोशिश कर रहा है और स्थिर नहीं है। उदाहरण के लिए, नानयांग टेक्नोलॉजिकल यूनिवर्सिटी (सिंगापुर) के वैज्ञानिकों ने विकसित किया है रिकॉर्ड तोड़ने वाले प्रदर्शन के साथ एक नए प्रकार की लिथियम-आयन बैटरी … सबसे पहले, यह 2 मिनट में अपनी अधिकतम क्षमता का 70% चार्ज करता है। दूसरे, बैटरी 20 से अधिक वर्षों से लगभग बिना किसी गिरावट के काम कर रही है।

हम आगे क्या उम्मीद कर सकते हैं?

सोडियम

कई शोधकर्ताओं के अनुसार, यह क्षार धातु है जिसे महंगी और दुर्लभ लिथियम की जगह लेनी चाहिए, जो इसके अलावा, रासायनिक रूप से सक्रिय और आग के लिए खतरनाक है। सोडियम बैटरी के संचालन का सिद्धांत लिथियम के समान है - वे चार्ज ट्रांसफर करने के लिए धातु आयनों का उपयोग करते हैं।

कई वर्षों से, विभिन्न प्रयोगशालाओं और संस्थानों के वैज्ञानिक सोडियम प्रौद्योगिकी के नुकसान से जूझ रहे हैं, जैसे धीमी चार्जिंग और कम धाराएं। उनमें से कुछ समस्या को हल करने में कामयाब रहे। उदाहरण के लिए, poadBit बैटरी के पूर्व-उत्पादन नमूने पांच मिनट में चार्ज हो जाते हैं और क्षमता से डेढ़ से दो गुना अधिक होते हैं। यूरोप में कई पुरस्कार प्राप्त करने के बाद, जैसे कि इनोवेशन रडार पुरस्कार, यूरेका इनोवेस्ट अवार्ड और कई अन्य, कंपनी प्रमाणन, कारखाने के निर्माण और पेटेंट प्राप्त करने के लिए आगे बढ़ी।

ग्राफीन

ग्रेफीन कार्बन परमाणुओं की एक चपटी क्रिस्टल जाली होती है जो एक परमाणु मोटी होती है। कॉम्पैक्ट वॉल्यूम में इसके विशाल सतह क्षेत्र के लिए धन्यवाद, चार्ज स्टोर करने में सक्षम, ग्रैफेन कॉम्पैक्ट सुपरकेपसिटर बनाने के लिए एक आदर्श समाधान है।

10,000 फैराड तक की क्षमता वाले पहले से ही प्रायोगिक मॉडल हैं! ऐसा सुपरकैपेसिटर सनवॉल्ट एनर्जी द्वारा एडिसन पावर के साथ मिलकर बनाया गया था। डेवलपर्स का दावा है कि भविष्य में वे एक मॉडल पेश करेंगे, जिसकी ऊर्जा पूरे घर को बिजली देने के लिए पर्याप्त होगी।

इस तरह के सुपरकेपसिटर के कई फायदे हैं: लगभग तत्काल चार्ज, पर्यावरण मित्रता, सुरक्षा, कॉम्पैक्टनेस, और कम लागत की संभावना। ग्रेफीन के उत्पादन के लिए नई तकनीक के लिए धन्यवाद, 3डी प्रिंटर पर छपाई के समान, सनवॉल्ट ने लिथियम-आयन प्रौद्योगिकियों की तुलना में बैटरी की लागत लगभग दस गुना कम होने का वादा किया है। हालांकि, औद्योगिक उत्पादन अभी भी काफी दूर है।

Sanvault के प्रतियोगी भी हैं। ऑस्ट्रेलिया के स्विनबर्न विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों के एक समूह ने एक ग्रैफेन सुपरकेपसिटर का भी अनावरण किया, जो लिथियम-आयन बैटरी की क्षमता में तुलनीय है। इसे चंद सेकेंड में चार्ज किया जा सकता है। इसके अलावा, यह लचीला है, जो इसे विभिन्न रूप कारकों के उपकरणों और यहां तक कि स्मार्ट कपड़ों में भी उपयोग करने की अनुमति देगा।

परमाणु बैटरी

परमाणु बैटरी अभी भी बहुत महंगी हैं। कुछ साल पहले वहाँ था यहाँ परमाणु बैटरी के बारे में जानकारी है। निकट भविष्य में, वे परिचित लिथियम-आयन बैटरी के साथ प्रतिस्पर्धा करने में सक्षम नहीं होंगे, लेकिन हम उनका उल्लेख करने में विफल नहीं हो सकते, क्योंकि 50 वर्षों से लगातार ऊर्जा पैदा करने वाले स्रोत रिचार्जेबल बैटरी की तुलना में बहुत अधिक दिलचस्प हैं।

उनके संचालन का सिद्धांत, एक अर्थ में, सौर कोशिकाओं के संचालन के समान है, केवल सूर्य के बजाय, उनमें ऊर्जा का स्रोत बीटा विकिरण के साथ समस्थानिक है, जिसे तब अर्धचालक तत्वों द्वारा अवशोषित किया जाता है।

गामा विकिरण के विपरीत, बीटा विकिरण व्यावहारिक रूप से हानिरहित है। यह आवेशित कणों की एक धारा है और इसे विशेष सामग्री की पतली परतों द्वारा आसानी से परिरक्षित किया जाता है।यह हवा द्वारा भी सक्रिय रूप से अवशोषित होता है।

आज, कई संस्थानों में ऐसी बैटरियों का विकास किया जाता है। रूस में, NUST MISIS, MIPT और NPO Luch ने इस दिशा में अपने संयुक्त कार्य की घोषणा की। इससे पहले, टॉम्स्क पॉलिटेक्निक यूनिवर्सिटी द्वारा इसी तरह की एक परियोजना शुरू की गई थी। दोनों परियोजनाओं में, मुख्य पदार्थ निकल -63 है, जो परमाणु रिएक्टर में निकल -62 आइसोटोप के न्यूट्रॉन विकिरण द्वारा प्राप्त किया जाता है, जिसमें आगे रेडियोकेमिकल प्रसंस्करण और गैस सेंट्रीफ्यूज में पृथक्करण होता है। बैटरी का पहला प्रोटोटाइप 2017 में तैयार हो जाना चाहिए।

हालांकि, ऐसी बीटा-वोल्टाइक बिजली आपूर्ति कम-शक्ति और बेहद महंगी हैं। रूसी विकास के मामले में, लघु शक्ति स्रोत की अनुमानित लागत 4.5 मिलियन रूबल तक हो सकती है।

निकेल-63 के भी प्रतिस्पर्धी हैं। उदाहरण के लिए, मिसौरी विश्वविद्यालय लंबे समय से स्ट्रोंटियम -90 के साथ प्रयोग कर रहा है, और ट्रिटियम पर आधारित लघु बीटा-वोल्टाइक बैटरी व्यावसायिक रूप से पाई जा सकती हैं। एक हजार डॉलर के क्षेत्र में कीमत पर, वे विभिन्न पेसमेकर, सेंसर को शक्ति देने में सक्षम हैं, या लिथियम-आयन बैटरी के स्व-निर्वहन के लिए क्षतिपूर्ति करने में सक्षम हैं।

विशेषज्ञ अभी शांत हैं

पहली सोडियम बैटरी के बड़े पैमाने पर उत्पादन और ग्राफीन बिजली आपूर्ति पर सक्रिय काम के बावजूद, उद्योग विशेषज्ञ अगले कुछ वर्षों के लिए किसी भी क्रांति की भविष्यवाणी नहीं करते हैं।

कंपनी लाइटको, जो रुस्नानो के विंग के तहत काम करती है और रूस में लिथियम-आयन बैटरी का उत्पादन करती है, का मानना है कि अब तक बाजार के विकास में मंदी का कोई कारण नहीं है। "लिथियम-आयन बैटरी की स्थिर मांग मुख्य रूप से उनकी उच्च विशिष्ट ऊर्जा (द्रव्यमान या मात्रा की प्रति इकाई संग्रहीत) के कारण होती है। इस पैरामीटर के अनुसार, इस समय श्रृंखला में उत्पादित रिचार्जेबल रासायनिक शक्ति स्रोतों के बीच उनका कोई प्रतिस्पर्धी नहीं है," कंपनी में टिप्पणियाँ।

हालांकि, समान सोडियम पोडबिट बैटरी की व्यावसायिक सफलता के मामले में, बाजार को कुछ ही वर्षों में पुन: स्वरूपित किया जा सकता है। जब तक मालिक और शेयरधारक नई तकनीक पर अतिरिक्त पैसा कमाना नहीं चाहते।