Bateria de Sofre-Liti.

Les bateries de sofre de liti, semblen ser un dels successors ideals de les antigues bateria d'ió de liti.  Teòricament, podrien emmagatzemar fins a cinc vegades més energia per unitat de masa. 

Per tant, el seu baix pes les fa ideals per a avions elèctrics: Les empreses com Sion Power i Oxis Energy, han començat a provar les seves bateries de liti-sofre en els avions. Es preveu que siguin barates donat al ús del sofre en lloc dels metalls de terres rares que es fan servir avui en dia en les càtodes.

Afegeix un títol

Tot i així,  la tecnologia encara no és comercial, principalment a causa de la seva curta vida útil. El càtode comença a degenerar després de només 40 a 50 cicles de càrrega.

Per dissenyar una nova estructura robusta de càtodes, els investigadors han fabricat una bateria de sofre de liti que es pot recarregar diversos centenars de vegades. Les cèl·lules tenen una capacitat d’energia quatre vegades més gran que la de l’ió de liti, que sol mantenir te, entre 150 i 200 watts-hora per quilogram (Wh / kg). Si es pot aplicar per dispositius comercials, això pot significar que una bateria  podria alimentar un smartphone durant cinc dies sense necessitat de recarregar o també, quadruplicar la capacitat del cotxes elèctrics.

Per ara, això és poc probable que passi, ja que la capacitat d’energia disminueix quan s’uneixen les cèl·lules a les bateries. Però l'equip encara espera un "augmentar el doble de nivell de bateria quan aquesta nova bateria sigui introduïda al mercat.

En termes de bateria, durant la descàrrega el càtode absorbeix una gran quantitat d’ió de liti, formant sulfur de liti. Però en el procés, el càtode augmenta molt el seu volum, i després es contrau quan els ions han estat alliberat  durant la càrrega de la bateria. Aquest canvi repetit de volum  provoca un estrès el càtode.

font: Expoeolic.net

Per resoldre això, es va veure que si el càtode necessita espai entre els altres elements. Això es possible reduint la quantitat d’aglutinant al càtode. El sofre no és conductor, de manera que es pot  afegir carboni al càtode, i també a l’anella que uneix el sofre al carboni. Però, en un càtode convencional, l’aglutinant crea una xarxa densa continuada que limita l'espai lliure.

Per controlar detingudament com s’afegeix i processa l’enllaç, es va fer una xarxa webby que utilitza una quantitat mínima d’aglutinant per a unir les partícules de carboni i sofre. Això deixa un espai més gran per adaptar-se als canvis en l'estructura i redueix l'estrès resultant.

La durada de la bateria disminueix a mesura que les cel·les augmenten. Les grans cel·les de l'equip van durar 100 cicles de descàrrega. Per assolir l'objectiu de 500 cicles, són essencials els mateixos avenços en l'estabilització de l'elèctrode de liti.

Font: Monash University

Tot i així, s'espera poder introduir un producte pràctic per al mercat en els propers quatre anys. Per això, s'ha presentat una patent  ja que es preveu fabricar prototips més grans per provar en cotxes i per acumularà la generació solar a Austràlia aquest any.

Font: Monash Universtity

El retorn de la bateria de Li-metall.

Les bateries d'ió de liti, estan per a tot arreu: es poden veure en aparells, vehicles, robots i en sistemes emmagatzematge de xarxes elèctriques. La producció mundial, actualment se situa en unes 160 GWh a l'any. 

No obstant, les bateries d’ió de liti queden lluny de ser perfectes. Encara són massa cares per a aplicacions que necessiten emmagatzematge a llarg termini i cal gestionar el risc a incendiar-se. Moltes formes d'aquestes bateries, depenen dels materials els quals, cada cop són més difícils d’aconseguir, com és el cas del cobalt i el níquel. Entre els experts en bateries, hi ha consens en el pensament en que algun dia haurà de venir alguna cosa millor.

Font: Edmon de Haro

És possible que una part de la solució passi  per l’anterior predecessor de la bateria d’ió-liti: la bateria de liti-metall. Va ser desenvolupada als anys 70 per M. Stanley Whittingham , que llavors era químic a Exxon. El liti metall, és atractiu com un material de la bateria, però el disseny de Whittingham va resultar massa complicat per comercialitzar-se: el liti és molt reactiu, i el disulfur de titani que va utilitzar per al càtode era car. Whittingham i altres investigadors van afegir grafit al liti, permetent que el liti s’intercalés i reduís la seva reactivitat, i van canviar a materials més barats per al càtode. I així va néixer la bateria d’ió de liti. Mentrestant, les piles amb ànodes de liti-metall semblaven destinades a seguir sent  interessants.

Però gràcies a XNRGI , amb seu a Bothell, Wash,  per voler incorporar les bateries de liti-metall, resulta que el seu equip de R+D, va aconseguir controlar la reactivitat del liti metàll dipositant-lo en un substrat de silici recobert de pel·lícules primes i gravat amb milions de minúscules cel·les. El substrat 3D, va augmentar considerablement la superfície de l’ànode en comparació amb l’ànode  tradicional bidimensional d’ió de liti.

Font: Advantech

La companyia preveu començar  la producció comercial de les seves bateries de liti-metall de baix volum per als vehicles elèctrics i també, per l'electrònica de consum sense perdre de vista les opcions de bateries per aplicacions de xarxes elèctriques. Recentment, es va signar un acord per constituir una empresa conjunta amb la start-up canadiana Cross Border Power, per vendre i distribuir les seves bateries a clients de distribuïdors nord-americans.

Comercialitzar qualsevol nova bateria és un repte complicat, depèn de quantes mètriques intentes cal satisfer. Per a un cotxe elèctric, la bateria ideal ofereix una autonomia de diversos centenars de quilòmetres, temps de càrrega mesurats en minuts, una àmplia gamma de temperatures de funcionament, un cicle de vida de deu anys i seguretat en cas de col·lisions, i per descomptat, a baix cost.

Com més mètriques es necessitin, més difícil serà per a una nova tecnologia de bateries poder satisfer-les totes. Per tant, cal un compromís; potser si la bateria ha de durar deu anys, llavors, l’interval de conducció serà més limitat, i no es podrà carregar tan ràpidament.  Segur que en funció de les mètriques, generarà mètriques diferents.

Font: Facilities Net

La comercialització de bateries de XNRGI no ha estat fàcil, però hi han diversos factors que van suposar una oportunitat per a l'empresa. En lloc d’inventar un nou mètode de fabricació, es van manllevar algunes de les mateixes tècniques reals provades  que els fabricants de xip fan per fer circuits integrats. 

Cadascuna d'aquestes cèl·lules microscòpiques, pot ser considerada una microbateria. A diferència de fallades greus que es produeixen quan es falla una bateria d'ió de liti, un error en una cel·la de PowerChip no es propagarà a les cel·les circumdants. Sembla també que les cel·les no presenten formacions de dendrites que poden causar fallades en la bateria.

Algunes tendències de les bateries d’iós de liti, com les produïdes pels fabricats per Enovix, Nexeon, Sila Nanotecnologies i SiON Power, també aconsegueixen un millor rendiment substituint part o la totalitat del grafit de l’ànode, per silici. Per exemple, per millorar la capacitat de la bateria d'ió de liti fins a un 70%, cal afegir silicona. En els ànodes de les bateries, el liti s'intercala amb el silici, unint-se per formar Li 15 Si 4 .

Al PowerChip de XNRGI, el substrat de silici té un recobriment conductor que actua com a col·lector de corrent i una barrera de difusió que impedeix que el silici interactui amb el liti. 

Llavors, la capacitat de l'ànode de liti-metall és aproximadament cinc vegades la dels ànodes intercalats amb silici.

Font: XNRI

Mix energètic per a petites comunitats.

De les energies solar tèrmica, la geotèrmica i fotovoltaica, quina és la millor manera d’abastiment d’energia per a un municipi en concret? 

Representants de petites comunitats estan preocupats sobre la diversa informació en materia energètica. PEr això, una nova eina on-line de Fraunhofer ajuda  a aclarir aquests dubtes. L’eina calcula el mix d’energia òptima per a cada cas, incloses les possibilitats de finançament.

Font: Deloite

La transició cap a una nova economia energètica és imminent. No obstant això, sovint els representants de les petites comunitats no acaben de saber quina és la millor solució per a ells a causa de la manca de recursos i de coneixements.  Quina és l'adequada per a una comunitat i quin percentatge pot aportar cada tecnologia a les necessitats energètiques de la comunitat? Hi ha oportunitats de finançament?

Aquesta nova eina,  analitza necessitats i possibilitats

Els investigadors de la Branca Tecnològica de sistemes avançats de l'Institut Fraunhofer d'Optrònica, Tecnologies del Sistema i Explotació d'Imatges IOSB-AST, han desenvolupat una eina informàtica que analitza les necessitats i les oportunitats d'una comunitat especial. L' eina d' optimització és un dels principals resultats del projecte  gràcies al modelatge energètic tecnològic i econòmic: modTRAIL. Amb aquest projecte, alcaldes de petites comunitats  poden conèixer les possibilitats tècniques disponibles per a la transició cap a una nova economia energètica i les oportunitats corresponents de finançament. La informació que reben, està adaptada específicament a la seva comunitat. L'eina utilitza un mix de fonts d'energia convencionals i renovables per calcular la solució optimitzada per a la generació de calor i electricitat de la comunitat. 

Font: Institut Fraunhofer 

Aquesta innovadora eina on-line, pot ajudar a implementar mesures per a la transició regional cap a una nova economia energètica. Font: Fraunhofer IOSB-AST / Martin Käßler

En quatre municipis situats a l'estat federal alemany de Turingia amb menys de deu mil habitants (a saber, Kahla, Werther, Neumark i Großobringen), els investigadors ja estan provant l'eina. El procediment per als que prenen decisions a les comunitats és el següent: 

1.- Introduir el nom del  municipi, per la qual cosa es rreben els detalls sobre la demanda d’electricitat i calefacció.

2.- Especificar les preferències per al subministrament elèctric i de calefacció futurs. Això vol dir, escollir, quines tecnologies els agradaria fer servir i quines preferirien descartar.  Hi ha nombroses opcions per triar, incloent energia solar i eòlica, bateries i unitats d’emmagatzematge tèrmic, calderes de gas i gas de condensació, bombes de calor de l’aire i bombes de calor geotèrmica. 

L'eina també permet introduïr altres preferècnies per la pressa de decissions com per exemple, minimitzar l'impcate de les emissions de CO2,  O sobre els costos de compra de l’energia. 

Font: HeritagetTribune.eu

A partir d’aquesta priorització, l’eina, determina el mix d’energia de les centrals d’energia. Per exemple, pot ser una combinació de plantes fotovoltaiques, bateries i sistemes d’emmagatzematge tèrmic i centrals tèrmiques o  combinades. La producció també inclou els costos d’instal·lació i el funcionament, dels costos d’adquisició d’energia, la quantitat d’ emissions de CO 2 i les possibilitats de finançament disponibles.

Amb aquesta eina d'optimització, es vol iniciar el procés i mostrar als alcaldes de les petites comunitats el potencial que ofereixen les fonts d'energia renovables per als seus municipis. Els investigadors de Fraunhofer IOSB-AST van utilitzar perfils de càrrega estàndard per a les llars, així com les sèries horàries per a fonts d'energia renovables registrades pel Servei Meteorològic. Per a comunitats com Turingia amb menys de 10.000 habitants, les dades necessàries ja estan  al sistema. 

El model d’optimització desenvolupat forma part del programari on-line del projecte  de recerca “Transformació en àrees rurals” (TRAIL). L’objectiu  del projecte,  és motivar un gran nombre de petites  comunitats a involucrar-se plenament amb les qüestions de subministrament energètic eficient mitjançant l’ajuda de l’eina d’optimització , que és fàcil d’utilitzar. 

Font: Institut Fraunhofer. 

Sistema que adverteix els vianants quan porten auriculars.

Un sistema de seguretat per als vianants, detecta cotxes propers en funció dels sons que fan.

Com els vianants que porten auriculars poden no comprometre la seva pròpia seguretat? Una solució podria provenir  d’un sistema d’avís de col·lisió d’un vehicle equivalent per a vianants, que té com a objectiu detectar vehicles propers basats exclusivament en el so.

El sistema d’auriculars intel·ligents utilitza algoritmes deep learning per interpretar sons i alertar dels vianants sobre la ubicació de vehicles de fins a 60 metres. El prototip del sistema d'advertència d'àudio per a vianants (PAWS) només pot detectar la ubicació però no la trajectòria propera d'un vehicle, no sap la ubicació o les trajectòries de diversos vehicles. Tot i així, és un primer pas per a una possible ajuda per a la seguretat centrada en els vianants en un moment en què el nombre de vianants morts a les carreteres va crfeixent.

Els vehicles més nous, tenen sensors que poden saber si hi ha vianants, però els vianants normalment no tenen manera de saber si els vehicles estan a prop o en ric d'atropellament.

La idea va  sorgir quan  un nou parell d’auriculars amb cancel·lació de soroll  el qual, provocava als usuaris més distraccions del que és habitual.

Font:  Institut d'Enginyeria Elèctrica i Ciència de Dades / Universitat de Columbia

Molts cotxes amb sistemes d’alerta de col·lisió depenen de càmeres visuals, radar o lidar  per detectar objectes propers. Però  un sistema orientat  pels vianants, necessitaria un sensor de baix consum que pogués funcionar més de sis hores amb bateries estàndard. Això va fer decidir buscar entre una gran varietat de micròfons, que són sensors molt barats i de baix consum.

La matriu de quatre micròfons es troba a diferents parts dels auriculars. Però el maquinari principal del sistema d’avís portàtil està dissenyat per adaptar-se a l’interior de l’orella esquerra dels auriculars comercials i obté energia a partir d’una bateria recarregable. Un circuit integrat i personalitzat, estalvia energia només mitjançant les funcions de so més rellevants de l'àudio capturat i la transmissió d'aquesta informació a una aplicació de telèfons intel·ligents que està aparellada.

El telèfon intel·ligent acull els algorismes de deep learning que es van obtenir en format àudio a partir de 60 tipus de vehicles diferents en diversos entorns: un carrer adjacent a un campus universitari i una zona residencial, el costat d’una carretera a i als carrers amb molt transitats d'una gran ciutat.

Tanmateix, confiar només en el so per detectar vehicles ha resultat complicat. Per una banda, el sistema tendeix a centrar-se en localitzar el vehicle que fa un sò més fort, que pot no ser el vehicle més proper al vianant. El sistema també té problemes per localitzar diversos vehicles o, fins i tot, estimar quants vehicles hi són presents.

Font:  Institut d'Enginyeria Elèctrica i Ciència de Dades / Universitat de Columbia

El maquinari del sistema d'advertència d'àudio per a vianants, es pot encaixar dins de la carcassa d'auriculars comercials.

Tal com està, la capacitat del PAWS per localitzar un vehicle de fins a 60 metres de distància podria proporcionar almenys amb diversos segons d’avís, en fucnió de la velocitat d’un vehicle que s’acosti. Però un sistema d’avís realment útil també seria capaç de fer un seguiment de la trajectòria d’un vehicle proper i només proporcionaria un avís si és realment pot atropellar el vianant. Això pot requerir que els investigadors esbrinin millors maneres de fer un seguiment tant de la ubicació i de la trajectòria dels vianants com de la mateixa informació per als vehicles.

Per exemple, si una persona camina per una vorera d'un carrer, poden passar molts cotxes, però cap cotxe posarà en risc a al persona, per això cal tenir en compte altres informacions per fer més útil aquesta detecció d'atropellament.

Font:  Institut d'Enginyeria Elèctrica i Ciència de Dades / Universitat de Columbia

Per això, es continua treballant sobre la forma en què el sistema utilitzaria sorolls o altres senyals per alertar els usuaris dels auriculars. Es  planeja realitzar experiments per veure  com  l’avís d’atenció pot   funcionar millor. Les proves s'estan orientant en proporcionar una alerta d’un costat d’un auricular estèreo o, possiblement, simular els sons d’avís 3D per proporcionar informació més rellevant especialment .

Més enllà dels vianants habituals, també els agents de la policia que gestionen el tràfic en una carretera transitada o,  els treballadors de la construcció que duen protecció a les orelles també podrien beneficiar-se d'aquesta tecnologia. El projecte PAWS ja ha rebut 1,2 M US$ per part de la National Science Foundation , i l’equip té l'objectiu d’entregar una versió més refinada de la tecnologia a una empresa per comercialitzar-la.

Font: IEEE Spectrum

El retorn dels dirigibles.

El transport produeix aproximadament una quarta part de les emissions de carboni a tot el món. D'aquest 25%, el transport marítim suposa un 3 per cent, i es preveu que aquesta xifra augmentarà en les pròximes tres dècades, tot i que la indústria marítima busca activament alternatives més ecològiques gràcies al desenvolupament de vaixells amb gairebé zero emissions .

Investigadors de l’ Institut Internacional d’Anàlisi de Sistemes Aplicats (IIASA) , a Àustria, van explorar recentment una altra potencial solució: el retorn de les aeronaus als cels. Les aeronaves es basen en la propulsió que es generara per la reacció del vent. Ofereixen clars avantatges sobre els vaixells de càrrega tant en termes d'eficiència i reducció d'emissions. Aquest tipus d'aeronaus, podrien ser viables en un món 100 % renovable.

Font: iStocks

Recentment, els líders mundials es van reunir a Nova York en la Cimera a l'Acció Climàtica de les Nacions Unides  per presentar plans per abordar el canvi climàtic. Ja les temperatures mitjanes de la superfície terrestre i del mar han augmentat fins aproximadament un grau centígrads per sobre dels nivells preindustrials. Si la taxa d’emissions actual no es manté controlada, el Grup Intergubernamental sobre Canvi Climàtic calcula que cap al 2052, les temperatures podrien augmentar fins a 2 ºC. En aquest punt, fins al 30% de la flora i la fauna de la Terra podria desaparèixer, la producció de blat podria caure un 16 per cent, i l’aigua seria més escassa.

Per això, es pensa que les aeronaus dirigibles podrien tenir un paper en la reducció de les emissions antropogèniques futures del sector marítim. Els fluxos de reacció flueixen en direcció oest amb una velocitat mitjana del vent de 165 km/h. Segons aquests vents, un vaixell més lleuger que l'aire podria viatjar al voltant del món en unes dues setmanes (mentre que un vaixell trigaria 60 dies) i requeriria només el 4 per cent del combustible que consumeix el vaixell.

font: Wired

L’estudi dirigit per l’IIASA, realitzat per un equip d’Àustria, Brasil, Alemanya i Malàisia, també proposa combinar el transport d’hidrogen juntament amb la càrrega en dirigibles que utilitzen hidrogen com a gas elevador. Un aspecte que augmentarà la viabilitat dels dirigibles i els globus aerostàtics, és el desenvolupament d'una economia basada en l'hidrogen. Atès que aquestes aeronaus dirigibles ja són una tecnologia neta (l’únic producte secundari dels combustibles basats en hidrogen és l’aigua), utilitzar-les per transportar també hidrogen podria oferir un avantatge addicional d’aquest mode de transport.

No obstant això, moltes persones encara associen aquests dirigibles amb el tràgic  desastre de Hindenburg el 1937, quan una explosió d'hidrogen va causar 36 morts. Les aeronaus plenes d'hidrogen esmentades en l'estudi IIASA tenen un risc potencial d'explosió pel que no són adequades per a viatges de passatgers.

Però, gràcies als nous materials com el grafè, que són més lleugers, duradors i resistents a la flama, els riscos són considerablement menors. També caldria prendre mesures addicionals de seguretat, incloses les rutes de vol evitant zones amb una densitat gran de població. Per això i davant un problema en ple vol, el dirigible hauria de ser evacuat i explotar a l'estratosfera de manera que gràcies a un mecanisme que permeti  descarregar de forma segura qualsevol altra càrrega (amb paracaigudes, per exemple).

No obstant això, la majoria de aeronaus modernes utilitzen heli (He) en lloc d’hidrogen com a gas elevador, incloses les desenvolupades per l’empresa Flying Whales, que té com a objectiu començar afer transport a zones remotes en el 2023, i les aeronaus híbrides construïdes per Lockheed Martin per a Straightline Aviation.

L'heli és un gas inert, de manera que,  s'espera que els  vaixells de càrrega híbrids basats en l'heli estiguin disponibles a principis del 2021. No és tan eficient com l'hidrogen i és més car, però molt més segurs.  Els vaixells híbrids fabricats per Lockheed Martin, a diferència de les aeronaus convencionals, són més pesats que l’aire.

Font: Tumblr

La part més intensa en energia de les operacions dirigides arriba quan s'ha de feer pressió el gas per  permetre la baixada. Si l’energia alliberada durant la despresurització, es pot emmagatzemar i reutilitzar durant el descens, en cada viatge, teòricament es podría tenir un consum net d’energia zero. Qualsevol combustible d'hidrogen a bord es podria complementar amb matrius d'energia solar a la superfície del dirigible.

Si  s'intenta estimar el cost de l'ús de dirigibles per a la càrrega, ara seria de 10 a 50 vegades més car que els vaixells, els quals, són una tecnologia madura que es desenvolupa des de fa centenars d'anys. Per a que el dirigibles siguin competitius amb el transport marítim convencional,  la indústria de càrrega hauria d'invertir almenys entre 50 a 100 mil milions US$ en la propera dècada  en el desenvolupament de les tecnologies necessàries per convertir-lo en un mitjà de transport segur i eficient.

Font: Institut Internacional d’Anàlisi de Sistemes Aplicats (IIASA), Àustria

Nova bateria d'IBM.

IBM ha publicat una nova bateria per a vehicles electrics, per a dispositius de consum i per l'emmagatzematge a les  xarxes elèctriques les quals,  es poden construir a partir de minerals i compostos trobats a l'aigua de mar. (Per contra, moltes de les actuals bateries necessiten minerals  com el cobalt que s'obtenen règims  d'explotació perillosos .) La bateria també és considerada no inflamable i és capaç de recarregar el 80 % de la seva capacitat en cinc minuts.

Font: IBM

IBM s’ha associat amb Mercedes Benz R&D North America, així com amb una empresa química japonesa ( Central Glass ) per perfeccionar l’electròlit de la bateria i  per la posada en servei i proves  amb Sidus de Silicon Valley.

Durant les proves inicials de laboratori, la  bateria ha realitzat centenars de milers de cicles amb un 80 per cent de retenció de la seva capacitat original, la vida  de la bateria i la capacitat de mantenir la càrrega són, un objectiu.

IBM, ha construït el prototipus de cel·les de la bateria en els laboratori  per poder desenvolupar un producte comercial per a aplicacions limitades en un o dos anys (per exemple, eines portables elèctriques) . La tecnologia es desenvoluparà per competir amb les bateries de ió-Li estàndard.

Font: NewsJunky

S'han revelat poques dades tècniques sobre la seva química, configuració o disseny de la bateria. Sens dubte, els secrets comercials sempre s’han de vigilar. Però,  hi ha un terme mitjà en què enginyers, tecnòlegs i possibles socis de la indústria poden estar satisfets dels detalls compartits públicament sobre les operacions.

Els materials derivats de l'aigua de mar a la bateria, presenten un futur alternatiu en el qual es podria reduir la producció generalitzada de bateries sense restringir-se per la possibilitat de disminuir els subministraments de materials anomenats de 'terres rares' i els anomenats  'minerals en conflicte' .

Extreure materials  per a la bateria de l'aigua de mar no seria necessàriament una operació trivial. Encara es cal tècniques d’extracció per collir les quantitats necessàries de substàncies dissoltes de l’oceà, entre elles, segons l’ Enciclopèdia Britànica, el magnesi, el potassi, el bor, l'estronci i el fluorur. Tot i això, l'extracció de materials de l'aigua de mar encara seria més respectuosa amb el medi ambient en comparació amb els impactes ambientals de la mineria terrestre.

La formulació de l'electròlit de la bateria (el mitjà pel qual viatgen els electrons i els ions durant els cicles de càrrega i descàrrega de la bateria) és essencial per obtenir un bon rendiment del dispositiu. Com a tal, es creu que es pot modificar suficientment la química  per fer-la competitiva com a   alternativa d’emmagatzematge d’energia per les xarxes elèctriques, en la qual,  els vida i l’estabilitat  són claus.

Altres avantatges que IBM presenta sobre el rendiment, inclouen la millora en el cost de la bateria, el temps de càrrega, la densitat d'energia i l'eficiència energètica.

Font: IBM

Tecnologia per a micropagaments blockchain amb consentiment del destinatari.

Dos investigadors d’Emercoin, han desenvolupat  una nova tecnologia anomenada Randpay que només permet als usuaris completar pagaments i transaccions amb el consentiment del destinatari. 

Randpay, obre un nou nínxol en els processos empresarials, ja que totes les altres tecnologies de micro-pagament tenen limitacions de suma mínima a causa del límit dels honoraris de les transaccions. Amb Randpay, els honoraris de transacció es redueixen juntament amb els imports del pagament . Com a resultat, no hi ha cap mínim de pagament.

El protocol blockchain desenvolupat, s’inspira en un sistema de bitllets electrònics de loteria basats en micropagaments inventat per Ronald Rivest el 1997. Rivest va introduir el concepte de bitllets electrònics de loteria, on hi ha un sistema centralitzat i els pagaments només poden fer-se en presència d’un tercer de confiança. El protocol blockchain que utilitza actualment les xarxes de cryptocurrency no pot suportar micro-pagaments  crear els anomenats "canals de pagament. 

Font: Criptvest

El nou protocol, requereix una signatura del beneficiari per completar les transaccions i publicar els resultats a la blockchain. Remarcablement, Randpay és el primer servei blockchain que requereix que els beneficiaris de pagament signin les transaccions mitjançant la seva clau privada.

Quan s'utilitza la tecnologia, el destinatari d'un pagament crea una adreça única, alhora que defineix un espai de possibles adreces de pagament, inclosa la que es va crear. Posteriorment, el pagador tria una adreça aleatòria de l’espai delimitat pel destinatari, després crea i envia un pagament o transacció a l’adreça seleccionada.

Si l’adreça que ha seleccionat coincideix amb l’especificada pel destinatari, se li demana al destinatari que signi la transacció. Un cop el destinatari dóna el seu consentiment, la transacció es publica a la blockchain i el pagament es realitza. Tot i això, si les dues adreces proporcionades pel destinatari i el destinatari no coincideixen, la transacció es considera invàlida i, per tant, s'ignora la sol·licitud del remitent.

En ela recent recerca es fan proves matemàtiques que Randplay convergeix estadísticament als imports justos que tots els participants en una transacció rebrien o enviaran si utilitzessin un sistema de pagament diferent. Tanmateix, el seu sistema ho aconsegueix, alhora reduir significativament els costos que han de pagar els pagadors per realitzar operacions. Això la fa ideal i viable econòmicament, especialment per realitzar micro-pagaments.

Font: Medium

Només Randpay pot processar milers d'assentaments per segon (bilions a l'any). Cap altra tecnologia blockchain pot fer-ho.  Es tracta d'un assoliment pràctic únic. A més, dins de la  recerca,  es va proporcionar proves matemàtiques per la correcció de l'algorisme i la seva implementació basada en estadístiques, criptografia i teoria de jocs.

La tecnologia blockchain desenvolupada presenta altres avantatges, entre els quals destaca el fet que no requereix de la creació i del manteniment d’operadors de canals separats. Per utilitzar Randpay, de fet, els usuaris només necessiten un moneder normal Emer i no han de pagar als operadors de xarxa. Això redueix significativament els riscos de seguretat associats a l'ús d'operadors de tercers.

Font: Konashevych i Khovayko.

Randpay ofereix als seus usuaris la possibilitat de realitzar transaccions il·limitades, amb el pagament mitjà de cada acció inferior al de la unitat més petita de criptomoneda disponible actualment (és a dir, Satoshi). A més, la nova tecnologia blockchain permet als usuaris esbrinar si el seu “bitllet electrònic”  que ha guanyat gairebé a l’instant, sense haver de guardar diners en diferents canals durant llargs períodes de temps.

A diferència de les tecnologies blockchain de la xarxa lightning, que creen una transacció per obrir un canal determinat i una per tancar-lo, Randplay crea una única transacció. Randpay també està sense estat, cosa que significa que té menys restriccions i que els usuaris no necessiten contractar cap tipus d’acord amb governs o altres parts externes. A més, permet que un pagament es realitzi, fins i tot si una de les parts es desconnecta d’internet abans que s’acabi; per tant, també funciona si un usuari té una mala connexió a Internet.

Font: Emercoin

Nou sistema de seguretat per la privadesa de les comunicacions.

Un nou sistema de seguretat  creat per investigadors de la Universitat de Ciències i Tecnologia King Abdullah (KAUST), la Universitat de St Andrews i el Centre de Processos No Convencionals de Ciències (CUP Sciences)  revolucionarà la privadesa de les comunicacions.

L’equip  de científics internacional, ha creat xips òptics que permeten enviar informació d’usuari a usuari mitjançant una comunicació única i no pirateable que aconsegueix una “ perfecte confidencialitat” permetent protegir les dades confidencials amb més seguretat que mai un canals de comunicació clàssics i píblic.

El seu sistema proposat utilitza xips de silici que contenen estructures complexes que es canvien irreversiblement, per enviar informació en una clau única que mai pot ser recreada ni interceptada per un atacant.

Font: KAUST

Els resultats publicats a la revista científica Nature Communications, obren un nou camí cap a la implementació d’una criptografia de secret perfecte a escala global amb  costos assumibles.

Es pot utilitzar per protegir la confidencialitat de les comunicacions intercanviades entre usuaris separades per qualsevol distància, a una velocitat ultra ràpida propera al límit de la llum i en una òptica econòmica i  compatible. 

Les tècniques criptogràfiques estàndard actuals permeten que la informació s’enviï ràpidament, però es pot vulnerar mitjançant futurs ordinadors i algorismes quàntics. Aquest nou mètode per a xifrar dades, és irrompible i utilitza les xarxes de comunicació existents, ocupant menys espai a les xarxes que les comunicacions xifrades tradicionals.

Amb l'arribada d'ordinadors més potents i quàntics, totes les claus de seguretat actuals seran vulnerables en molt poc temps, exposant la privadesa. Per exemple, un atacant podrà emmagatzemar un missatge xifrat que s'envia avui. i esperar que la tecnologia  estigui disponible per desxifrar la comunicació.

La implementació de recursos massius i assequibles de seguretat global és un problema mundial que aquesta investigació pot solucionar per a tothom i a tot arreu. Si aquest esquema es pogués implementar a nivell mundial, els hackers  no tindrien re a fer.

Font: KAUST

Aquest nou mètode, utilitza la llei clàssica de la física per protegir els missatges i en particular la segona llei de la termodinàmica. La tècnica aconsegueix un secret perfecte, el que significa que un pirata informàtic mai podrà accedir a la informació continguda en la comunicació.

Les claus generades pel xip, que desbloquegen cada missatge, no s’emmagatzemen mai i no es comuniquen amb el missatge, ni es poden recrear mai, fins i tot pels propis usuaris, afegint una seguretat addicional.

L’equip treballa actualment en el desenvolupament d’aplicacions comercials d’aquesta tecnologia patentada, té una demostració totalment funcional que està construint un programari d’ús fàcil per a aquest sistema.

Font: Universitat de Ciències i Tecnologia del Rei Abdullah

Telèfons sense fils als biplans brtànics de la 1ª Guerra Mundial.

Tan aviat com els primers humans van pujar als globus aerostàtics a finals del 1700, els estrategues militars van veure les primeres possibilitats pel reconeixement aeri. 

Això volia dir que seria possible detectar els moviments enemics i l'artilleria que tenien des de dalt, però encara seria millor si fos possible comunicar-lo immediatament a la resta de l'exercit que estava sobre el terreny.  Però la tecnologia de llavors, no era lo suficientment desenvolupada per  fer-ho possible.

A principis del segle XX, ja existien tots els elements necessaris per fer realitat el reconeixement aeri: ja existia el telègraf, el telèfon i l'avió. El repte era ajuntar-los. Els defensors de la tecnologia  sense fils es van tenir d'enfrontar als  reticents buròcrates governamentals, que eren no creien en finançar una tecnologia no provada.

Intel·ligència vital va ser proporcionada per la telegrafia sense fil durant les batalles de la Primera Guerra Mundial.

Un dels primers intents va consistir en la telegrafia sense fils: l'enviament de senyals de telègraf per ràdio. El seu principal inconvenient era la mida. La bateria i el transmissor pesaven fins a 45 quilograms i van ocupar tot un seient en un avió, de vegades ocupant part de la zona del pilot. L'antena de fil s'aturava darrere de l'avió de manera que tenia de ser plegada abans d'aterrar. No hi havia espai per a un operador de ràdio dedicat i, per tant, el pilot hauria de fer-ho tot: observar l’enemic, consultar el mapa i marcar les coordenades en codi Morse, tot volant l’avió sota el foc enemic.

Foto: Museu de les Ciències / SSPL / Getty Images Els enginyers Marconi al servei del Royal Flying Corps britànic van desenvolupar aquest conjunt de telefonia aèria.

Malgrat la complicada configuració, alguns pioners van aconseguir que funcionés. En el 1911, el primer tinent Benjamin D. Foulois, pilot de l’únic avió de l’exèrcit dels Estats Units, va volar al llarg de la frontera mexicana i va informar a les estacions del Signal Corps a terra pel codi Morse. Tres anys més tard, sota els auspicis del Royal Flying Corps britànic (RFC), els tinents Donald Lewis i el baró James van provar la radiotelegrafia aèria volant 16 quilòmetres de distància, comunicant-se amb el codi Morse mentre volaven.

El sistema sense fils del RFC no va trigar gaire a veure la seva primera acció real. Anglaterra va entrar a la Primera Guerra Mundial el 4 d'agost de 1914. El 6 de setembre, mentre va volar durant la primera batalla del Marne a França, Lewis va descobrir un descobert de 50 km a la línia enemiga. Va enviar un missatge sense fils informant del que va veure, i les tropes britàniques i franceses van cobrir el buit. Va ser la primera vegada que es va rebre un missatge sense fils enviat des d'un avió britànic. Els comandants de l'exèrcit britànic es van convertir en evangelistes instantanis per a la tecnologia sense fils, exigint més equipament i formació tant per als pilots com per al suport terrestre.

A partir d’aleshores, el RFC, que s’havia format en el 1912 sota el capità Herbert Musgrave , va créixer ràpidament. En un primer moment, Musgrave havia estat encarregat d’investigar una llista d’activitats relacionades amb la guerra: globus, kits, fotografia, meteorologia, caiguda de bombes, musqueteria i comunicació. Va decidir centrar-se en l’últim. Al començament de la guerra, el RFC es va fer càrrec de l'Estació Experimental Marconi a l'aeròdrom de Brooklands a Surrey, al sud-oest de Londres.

Foto: Biblioteca Nacional d’Escòcia Un biplà britànic en missió de reconeixement sobrevola les línies enemigues a França durant la Primera Guerra Mundial.

Brooklands havia estat el lloc del primer vol motoritzat a Anglaterra, en el 1909, tot i que no era un lloc ideal per a un camp aeri. La pista s’asseia al mig duna zona, amb uns cables d’alta tensió que envoltaven el camp per tres costats i dues xemeneies de maó de 30 metres d’alçada que estaven a l’est.

Al principi, els pilots de reconeixement van informar sobre l'efectivitat dels trets d'artilleria donant instruccions de direcció. "Uns 50 metres a curt i a la dreta" va ser un missatge que Lewis va enviar a Marne. Es tracta d’una cadena força llarga per a que un pilot tingui el codi Morse. A l'octubre de 1914, els britànics havien elaborat mapes amb referències de quadrícules, cosa que significava que amb poques lletres i números, com ara "A5 B3", podríeu indicar la direcció i la distància. Encara amb aquesta simplificació, no obstant això, l’ús de la radiotelegrafia era encara feixuc.

Trucades de veu des del Cockpit 

La comunicació de veu directa a través de telefonia sense fils era una millor solució, tret que l'habitacle obert d'un biplà no era propici per a una conversa senzilla. Els soroll intensos, les vibracions afectaven a al veu. Els pilots tenien dificultats per ser entesos pels tripulants asseguts a pocs centímetres de distància.

A la primavera del 1915, Charles Edmond Prince va ser enviat a Brooklands per dirigir el desenvolupament d'un sistema de veu bidireccional per als avions. El Príncep, havia treballat com a enginyer a la Marconi Co. des de 1907, i ell i el seu equip, molts dels quals també provenien de Marconi,  van posar ràpidament en marxa un sistema de comunicació aire a terra.

El sistema de Prince no va ser mai com un mòbil, ni tan sols com els telèfons de l'època. Tot i que el pilot va poder parlar amb l'estació terrestre, l'operador terrestre va respondre amb el codi Morse. Es va necessitar un any més per desenvolupar la telefonia sense fils terra-a-aire i màquina-a-màquina.

El grup de Prince va experimentar amb una varietat de micròfons. Finalment, es van instal·lar en un micròfon més antic de Hunnings Cone que tenia un  diafragma gruixut. Mitjançant proves i errors, van conèixer la importància de provar el micròfon fora del laboratori i en condicions típiques de vol. 

Font: International Military Artiques

Els va semblar gairebé impossible predir com funcionaria un micròfon particular a l’aire basat només en el seu comportament a terra.  El material del diafragma també era important. L’equip va provar carboni, acer, ebonita, cel·luloide, alumini i mica. La mica, va ser el guanyador final perquè la seva freqüència natural era la menys afectada pel soroll del motor. (Prince va publicar els seus resultats després de la guerra, en una revista del 1920 de la Institution of Electrical Engineers (IEE). 

Príncep era un promotor dels tubs de buit, de manera que la seva ràdio es basava en tubs més que en els cristalls. Però els tubs que el seu equip va utilitzar inicialment eren increïblement problemàtics i poc fiables, i l'equip va treballar a través de diversos models diferents. Després que el capità HJ Round de la Marconi Co. s'incorporés al grup de Prince, va dissenyar tubs de buit específicament per a aplicacions aèries.

Durant l'estiu del 1915, el grup de Prince va provar amb èxit la primera comunicació de veu aire-terra mitjançant un transmissor de radiotelefonía. Poc després, el capità JM Furnival, un dels ajudants del príncep, va establir l'escola de formació sense fils a Brooklands. Cada setmana passaven 36 pilots de caça per aprendre a utilitzar l’aparell sense fils. 

Trucades sense mans a través del micròfon

En el 1918, van llançar un nou casc d'aviador que incorporava els receptors telefònics a les orelles i un micròfon de gola. El micro de  gola, es va incorporar al casc i es va embolicar al coll de manera que pogués recollir les vibracions directament de la gola del pilot, evitant així el soroll de fons del vent i del motor. Aquest va ser un avenç significatiu perquè va permetre als pilots "deixar lliures les mans".

Al final de la guerra, Prince i els seus enginyers havien aconseguit la transmissió de parla sense fils de terra a terra, aire a terra i màquina a màquina. La Royal Air Force havia equipat 600 avions amb ràdio de veu amb ona continua i havia establert 1.000 estacions terrestres amb 18.000 operadors sense fils.

Sembla ser un clar exemple de com la tecnologia militar impulsa la innovació en temps de guerra. 

En la resposta formal al paper de l'IEE de 1920 de Prince, el capità PP Eckersley va trucar al telèfon de l'avió per fer propaganda. Per això, va dir a Prince, no tenia un pressupost il·limitat en la rerca i, per tant, havia de demostrar que la telefonia aèria tenia aplicacions pràctiques.

Prince es va sentir orgullós de la demostració del seu equip que va fer Lord Kitchener a St. Omer el febrer de 1916, la primera demostració pràctica del dispositiu. Però el major T. Vincent Smith va pensar que una demostració no era gaire aconsellada. Smith, assessor tècnic de la RFC, va argumentar que mostrar el telèfon sense fil al comandament superior només podria crear falses expectatives, creient que un dispositiu podria solucionar totes les seves dificultats de comunicació. Per això, Smith ho veia com un deure, l'amortir l’entusiasme, per evitar rebre peticions impossibles.

Font: Infobae

Tant Round , el dissenyador de tubs de buit, com Harry M. Dowsett , el cap de proves de Marconi, van afegir matisos a la versió de Prince. Round va assenyalar que les investigacions sobre sistemes de tubs de buits per enviar i rebre telefonia van començar en el 1913, molt abans que la guerra estigués en marxa. Dowsett va dir que s’hauria de concedir més crèdit als enginyers de Marconi que van crear el primer conjunt de telefonia que funciona (a diferència del conjunt experimental de Prince de 1915).

En el seu article de 1920, Prince va reconnèixer que no va incloure tota la història i que la seva contribució va ser la nova aplicació dels circuits existents per utilitzar-los en un avió. A continuació, va recnonnèixer les aportacions dels enginyers de Round i d’altres, així com del General Electric Co., que havia patentat un sistema de telefonia aèria similar utilitzat pel Cos de Senyal de l’Exèrcit dels Estats Units.

Font: IEEE Spectrum.

Material transparent i flexible per cel·les solars.

Els TSC són un nous dispositius que combinen els avantatges de la transparència visible i la conversió de la llum en electricitat. 

Una de les potencials valuoses aplicacions d'aquests dispositius, són la seva integració en edificis, vehicles o electrònica portàtil. Per tant, la percepció del color i la flexibilitat són importants, així com l'eficàcia. Actualment, les existents cel·les solars transparents, es basen principalment en materials orgànics, colorants, perovskites i silici amorf; tanmateix, la naturalesa transparent o la rigidesa de colors d'aquests dispositius limita molt la utilitat dels TSC  per a aplicacions reals.

En un nou article publicat a Light Science & Applications , científics del Departament de Ciència i Enginyeria de Materials, Institut Nacional de Ciència i Tecnologia d’Ulsan, República de Corea i altres col·laboradors, van desenvolupar cel·les solars transparents flexibles i eficients amb neutralitat del color. 

A partir dels incrustats microcables de silici  a la matriu transparent de polímers, es va demostrar que les cel·les solars eren transparents, flexibles i fins i tot estirables. Aquesta pel·lícula autònoma es va utilitzar amb èxit per a blocs de construcció de cel·les solars transparents. Es forma una hetero-unió entre un semiconductor polimèric del tipus silici i un tipus P, a la part superior amb una pel·lícula conductora transparent a la part inferior del dispositiu. La transparència dels dispositius es poden ajustar des del  10% al 55% ajustant l'espai entre els micro-cables. 

A més, després de la prova de flexió cíclica o en estat de flexió, el rendiment es va mantenir sense una disminució significativa. cosa que indica que les cel·les transparents solars  tenen una excel·lent flexibilitat. Aquesta transparent i estreta forma  de la pel·lícula o film compost d'una matriu de polímer de micro-cables en aquest estudi, és prometedora per a les futures cel·les solars transparents.

Les cel·les transparents solars, tenen un  inevitable equilibri entre la generació energia i l'admissió de la llum. Per tant, en base als criteris per a les cel·les  transparents solars, hi ha un compromís ineficient en l’eficiència per aconseguir la transparència. Això fa que les cel·les  transparents solars costi obtenir un alt rendiment. Per superar aquest problema, els científics proposen la seva estratègia per obtenir cel·les solars transparents d’alt rendiment.

Bàsicament, les cel·les solars poden generar electricitat a partir de la llum absorbida. Per tant, assolir un alt rendiment i mantenir la transparència és molt difícil. Es va descobrir un mecanisme d'absorció dins de la matriu de micro-cable de silici de manera que es va desenvolupar la nova morfologia del micro-cable que poden manipular el camí de la llum. Com a resultat, s'ha millorat l'absorció de llum amb èxit, cosa que pot contribuir a que el corrent de llum de les cel·les  transparents solars mantinguin la transparència. 

La cel·la transparent solar basada en pel·lícula autònoma amb tècniques avançades d'absorció de llum, mostra l'eficiència de conversió de potència entre un 8% i un 10% de transparència visible, que és comparable a les cel·les solars transparents de color neutre d'última generació basades en materials orgànics  i el perovskites.

Font: Academia de Ciència Xinesa