Литиево-ионным батарейкам придумали замену
Более дешевую, а главное, экологичную альтернативу литиево-ионным батареям придумали ученые из Китая и Австралии.
Пожалуйста, перед прочтением, подпишитесь на канал "Жизнь Дурова: ЗОЖ, деньги, ИТ" Это помогает создавать качественный канал для Вас.
Несмотря на то, что эти аккумуляторы обладают высокой емкостью хранения энергии и хорошо держат заряд, к ним накопилось немало претензий, главная из которых — скудные запасы лития. С учетом того, что литиевые аккумуляторы используются в электромобилях, популярность которых растет, ожидается, что будет расти и дефицит этого металла, и цены на него.
Исследователи из Фуданьского университета (Китай) предложили заменить литий в батарейках на кальций — это самый распространенный двухвалентный металл на Земле, соответственно, и стоимость его намного ниже лития. Правда, батарейки на основе оксида кальция оказались не настолько энергоемкими, поскольку это соединение медленно разлагается, что снижает его способность к подзарядке. Но ученым удалось преодолеть это препятствие, подобрав жидкий электролит на основе перекиси кальция. Когда батарея заряжается, этот более лабильный продукт легко разлагается, высвобождая ионы кальция и позволяя батарее работать более 700 циклов.
Пока китайские исследователи уверяют, что именно кальциевые реакции могут стать основой для хранения энергии, ученые из Мельбурнского королевского технологического университета (Австралия) предлагают свою технологию, в которой в качестве электролита используется обычная вода с добавлением туда неорганической соли. Окислительно-восстановительные реакции с участием цинка и висмута обеспечивают защиту от коррозии, вызванной водным электролитом. И, что особенно ценно, предотвращают образование дендритов — металлических отложений, которые иногда соединяют анод с катодом, что приводит к короткому замыканию. Как раз по этой причине в литиевых батарейках нередко происходит возгорание.
Загружено с ошибкой.
Фото: Дмитрий Марченко / Alamy / Vida Press
«Именно защитный слой из цинка и висмута представляет собой уникальную технологию, которая позволяет предотвратить побочные реакции и решает проблему стабильности аккумулятора», — считает управляющий директор Центра исследований и инноваций в области аккумуляторов Университета Дикина доктор Тимоти Ху.
В качестве преимуществ водяных батареек исследователи называют их низкую стоимость и возможность переработки без риска химического загрязнения или необходимости в специальном оборудовании и объектах для утилизации.
Они уже создали прототип водяных батареек в форме «таблетки» — такие аккумуляторы используются в часах и некоторых моделях телефонов. Эти устройства сохраняют 80% своей емкости после 700 циклов.
Компьютер научился имитировать человека
Искусственный интеллект впервые прошел знаменитый тест Тьюринга, по которому можно отличить человека от машины. В 1950 году Алан Тьюринг, английский ученый, разработавший модель машины, на основе которой и был создан современный компьютер, опубликовал статью «Вычислительные машины и разум», в которой задался вопросом, может ли она мыслить, как человек. А для ответа на вопрос предложил тест, основанный на популярной в то время игре, в которой ведущий переписывается с двумя анонимными игроками и пытается отгадать, кто из них мужчина, а кто женщина. Задача игроков — ввести ведущего в заблуждение.
В созданном Тьюрингом тесте компьютер должен был заменить одного из игроков, но задача стояла не обмануть ведущего, а за пять минут убедить визави, что он общается с человеком. Тест, который сам Тьюринг называл игрой в имитацию, может считаться пройденным, если количество разговоров, в которых ИИ приняли за человека, составит 30 процентов.
В нынешнем тестировании, проведенном исследователями из Калифорнийского университета в Сан-Диего, на стороне искусственного интеллекта участвовали чат-бот ELIZA (самый первый чат-бот, созданный в 1960-х годах для имитации психотерапевта), GPT-3.5 и GPT-4. В команду «человеческого» интеллекта через соцсети набрали около 500 участников, которые, общаясь анонимно либо с таким же участником, либо с машиной, должны были идентифицировать собеседника. Чат-боту ELIZA удалось обмануть лишь 22% участников — слишком «психотерапевтическими» были его сообщения. А вот чаты GPT достигли критерия соответствия человеку, причем если GPT-3.5 набрал 50%, то чат GPT-4 преодолел порог случайного угадывания (аналог «орел» или «решка») и набрал 54%. Участник-человек прошел тест лишь на 67%.
Показательно, что машину «очеловечивало» как раз то, что делает нас несовершенными. В переписке робот допускал орфографические ошибки, давал односложный ответ либо вовсе признавался, что не знает его, общался на сленге, тем самым вводя человека-собеседника в заблуждение.
Робота научили хитрить, манипулировать, рассуждать, подтасовывая факты, — то есть вести себя так, как люди, резюмируют исследователи. Впрочем, эти результаты дают пищу и для других размышлений: что же тогда, по мнению людей, означает быть человеком.
Для хранения информации начали использовать ДНК
В 2025 году объем всей генерируемой в мире информации превысит 180 зеттабайт — это примерно 83 млн жестких дисков емкостью 12 Тб. Где хранить такие огромные массивы данных? Исследователи полагают, что для этих целей отлично подойдет ДНК. Ведь природная макромолекула содержит тонны генетической информации, при этом само «хранилище» микроскопическое. ДНК имеет в своем основании четыре азотистых соединения, так что все данные «записаны» в ней в четверичной системе исчисления. Для записи информации в синтетическую ДНК используются те же алгоритмы, которые позволяют преобразовывать данные в последовательности нуклеиновых кислот. Единственное, из двоичной ее необходимо перевести в четверичную, выстроить в цепочку и затем перенести в молекулу.
Разработки в этом направлении начались еще несколько лет назад, но уперлись в проблему. При всей перспективности ДНК-технологии она не позволяла сочетать хранение с другими операциями, которые обычно используются в электронных устройствах: перемещение данных, чтение, переписывание, обнаружение определенных файлов, перезагрузка.
Решение этой проблемы предложила группа ученых из Университета Северной Каролины и Университета Джонса Хопкинса. Они разработали полимерный материал — дендриколлоид, состоящий из нановолокон, который выполняет функцию каркаса для ДНК. Площадь поверхности этой структуры настолько большая, что макромолекула размещается в ней без потери объема данных.
Испытания показали, что в подобное хранилище размером с ластик можно выложить информацию с тысячи ноутбуков, а полимерный каркас будет надежно хранить ее, предотвращая деградацию ДНК.
Новая технология, которую исследователи называют «первичным хранилищем ДНК и вычислительным механизмом», уже продемонстрировала свое умение решать простые судоку и шахматные задачи.
В будущем ДНК смогут стать хорошей альтернативой жестким дискам, флешкам и другим накопителям, которые занимают много места и недолговечны.