Победитель премии Create the Future Award 2019:инновационный датчик для раннего обнаружения неисправностей батареи

Простой и экономичный датчик для раннего обнаружения неисправностей аккумулятора

Стив Риссер, Джим Сондерс, Алекс Морроу, Кевин Спар, Криста Смит, Расс Киттель, Бен Эйзенманн и Флора Ли Баттель
Колумбус, Огайо, США

Когда батареи выходят из строя, они могут перегреться, лопнуть и/или взорваться. Подверженные воздействию литий-ионные аккумуляторы встречаются повсюду — в потребительских товарах, таких как электронные сигареты, мобильные телефоны, электромобили и самолеты. Широкое использование аккумуляторов и риск их сбоев привели к тому, что безопасность аккумуляторов становится все более серьезной проблемой. Сегодня проверки выполняются путем проверки напряжения всего элемента аккумуляторной батареи; однако этот метод обнаруживает потенциальные неисправности только тогда, когда уже слишком поздно.

Основной причиной катастрофического выхода из строя батареи является рост дендритов — небольших металлических выступов, вырастающих из электрода. В стандартной батарее между электродами есть сепаратор, но когда дендриты становятся достаточно большими, они могут пробить сепаратор, перекрыть зазор между электродами и вызвать короткое замыкание.

Простой и экономичный датчик Battelle обнаруживает возникновение неисправностей батареи на ранней стадии, во время зарядки и использования, не оказывая негативного влияния на производительность батареи. Технология использует сепаратор батареи, чтобы визуально определить, когда начинают формироваться дендриты. Датчик направляет свет на одну сторону сепаратора и контролирует передачу света на другую сторону. Без дендритов путь светового луча не блокируется, обеспечивая «нормальную» световую картину. Когда дендриты растут, они блокируют некоторую часть света, изменяя нормальную картину светопропускания. Этот измененный световой узор указывает на присутствие дендритов.

Изобретение Баттелла является первым, обеспечивающим локальное обнаружение дендритов в работающей батарее. Уменьшая риск того, что неисправности останутся незамеченными, аккумулятор можно заряжать быстрее и дольше. Датчик также может снизить потребность в других элементах безопасности во всей системе, что снижает общие затраты на систему. Эти преимущества можно реализовать менее чем за 10 % стоимости батареи.

Для получения дополнительной информации посетите здесь  .

ПОЧЕТНЫЕ УПОМИНАНИЯ

Напишите один раз, прочтите навсегда Архивное хранилище данных

Эрик Розенталь, Ричард Соломон, Джонатан Смит, Кларк Джонсон и Брайан Соломон,
ООО «Креативные технологии»,
Хокессин, Делавэр, США

Этот оптический носитель данных устойчив к агрессивной космической среде и в настоящее время проходит испытания НАСА на Международной космической станции. Носитель хранит данные в виде «стоячих волн» металлического галогенида серебра с отдельными длинами волн света, заключенных в стабильную затвердевшую суспензию на подложке. Эти длины волн, представляющие несколько байтов данных, могут быть объединены в каждом месте данных, определяя следующее поколение архивных и массивных хранилищ больших данных.

Для получения дополнительной информации посетите здесь  .

Умный ритм

Нейт Рубен,
Смарт Бит, Смитфилд,
Юта, США

От опасностей, связанных со сном, умирает больше детей, чем от любой другой причины. Smart Beat — это видеоняня с функцией обнаружения дыхания, которая предупреждает родителей, если их ребенок перестает дышать. Он использует алгоритмы компьютерного зрения для анализа того, как пиксели меняют цвет каждый раз, когда тело ребенка движется. Он экстраполирует движение дыхания и регистрирует каждый вдох и выдох. Приложения для Android и iOS предоставляют родителям видеопоток, двустороннюю аудиосвязь, диаграмму частоты дыхания с течением времени и форму волны каждого дыхания в реальном времени. Если дыхание останавливается, звучит сигнал тревоги.

Для получения дополнительной информации посетите здесь  .

Глаз Гора:система отслеживания движений глаз с открытым исходным кодом

Хорхе Мата Аррибас, Луис Мартин, Эстер Борао, Фергус Рейг и Борха Латорре,
МФ, Makeroni Labs,
Сарагоса, Испания

Eye of Horus — это платформа с открытым исходным кодом, позволяющая управлять любым устройством, просто взглянув на него. Устройство может помочь людям с физическими недостатками, которые не могут взаимодействовать с устройствами. Эта система представляет собой портативный аксессуар, который помогает людям взаимодействовать с компьютерами, электронными устройствами и предметами повседневного обихода. Он сочетает в себе отслеживание глаз и фронтальную камеру, чтобы знать, куда вы смотрите. Целевые устройства идентифицируются с помощью световых маяков и управляются с помощью беспроводных протоколов.

Для получения дополнительной информации посетите здесь  .

Спасительный телефон iAED

Саманта Хорсман, Кертис Гонтер, Крис Адусей-Поку, Хавра Аль Давуд и Марьям Аль Гариб,
efactory Центр будущего ИТ,
Дахран, Саудовская Аравия

Сегодня устройства автоматического внешнего дефибриллятора (АВД) можно использовать для нанесения электрошока жертвам внезапной остановки сердца с целью восстановления нормального ритма сердца; однако АВД по-прежнему остаются неподключенными стационарными устройствами. Конструкция iAED основана на Интернете вещей и объединяет мобильные устройства, облачные сети, краудсорсинг и нанотехнологии для работы в качестве устройства AED. Он включает в себя 3D-печать и схему усилителя постоянного тока с помощью конструкции датчика/чипа в корпусе телефона, что делает мобильный телефон заряженным и готовым к использованию устройством, мощность которого составляет 360 джоулей, необходимых для повторной активации сердцебиения.

Для получения дополнительной информации посетите здесь  .

Посмотреть остальных победителей этого года: