Победитель премии Create the Future 2019: инновационный сенсор для раннего обнаружения дефектов батарей

Простой, экономичный сенсор для раннего обнаружения дефектов батарей

Стив Риксер, Джим Сондерс, Алекс Морроу, Кевин Спахр, Криста Смит, Рас Киттел, Бен Эйзенманн, Флора Ли, Battelle
Колумбус, Огайо, США

При катастрофическом отказе батареи она может перегреться, разорваться или взорваться. Уязвимые литий-ионные батареи повсюду: в электронных сигаретах, телефонах, электромобилях, самолетах. Распространенное использование и риск сбоев сделали безопасность батарей растущей проблемой. Сегодня проверки выполняются измерением напряжения всей ячейки, но этот метод обнаруживает потенциальные дефекты слишком поздно.

Причина катастрофических отказов

Основная причина — рост дендритов: маленьких металлических выростов на электроде. В стандартной батарее сепаратор разделяет электроды, но когда дендриты становятся достаточно большими, они могут пробить сепаратор, соединить электроды и вызвать короткое замыкание.

Принцип работы сенсора Battelle

Простой, экономичный сенсор Battelle обнаруживает начало дефектов на ранней стадии, во время зарядки и эксплуатации, не ухудшая производительность батареи. Технология использует сепаратор для визуального обнаружения начала формирования дендритов. Сенсор просвечивает свет через одну сторону сепаратора и контролирует прохождение света с другой стороны. Без дендритов луч света не блокируется, давая «нормальный» паттерн. Когда дендриты растут, они блокируют часть света, меняя паттерн прохождения. Измененный паттерн указывает на наличие дендритов.

Преимущества

Изобретение Battelle — первое, обеспечивающее локальное обнаружение дендритов в работающей батарее. Снижая риск незамеченных дефектов, батарею можно заряжать выше и дольше. Сенсор также уменьшает необходимость в других элементах безопасности, снижая общую стоимость системы. Эти преимущества можно внедрить за менее чем 10% стоимости батареи.

Подробнее: посетите сайт.

Почетные упоминания

Архивное хранение данных: запись один раз, чтение навсегда

Эрик Розенталь, Ричард Соломон, Джонатан Смит, Кларк Джонсон, Брайан Соломон,
Creative Technology LLC,
Хоккессин, Делавэр, США

Оптический носитель для архивного хранения, устойчивый к враждебной космической среде, тестируется NASA на МКС. Данные хранятся в виде «стоячих волн» металлического галогида серебра отдельных длин волн, встроенных в стабильную застывшую суспензию на подложке. Эти длины волн, представляющие множественные байты данных, могут комбинироваться в каждой точке данных, определяя новое поколение для архивного и массированного хранения больших данных.

Подробнее: посетите сайт.

Smart Beat

Нейт Рубен,
Smart Beat, Смитфилд,
Юта, США

Больше младенцев умирает от опасностей, связанных со сном, чем от любой другой причины. Smart Beat — видеомонитор для младенцев с обнаружением дыхания, оповещающий родителей, если ребенок перестает дышать. Использует алгоритмы компьютерного зрения для анализа изменения цвета пикселей при движении тела ребенка. Экстраполирует дыхание, записывает каждый вдох и выдох. Приложения для Android и iOS дают видеопоток, двустороннюю связь, график частоты дыхания и волновую форму в реальном времени. Звучит тревога при остановке дыхания.

Подробнее: посетите сайт.

Eye of Horus: открытая система отслеживания взгляда

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

Eye of Horus — открытая платформа для управления любым устройством одним взглядом. Помогает людям с физическими ограничениями взаимодействовать с устройствами. Носимый аксессуар сочетает отслеживание взгляда с фронтальной камерой для определения точки взгляда. Целевые устройства идентифицируются с помощью световых маяков и управляются беспроводными протоколами.

Подробнее: посетите сайт.

iAED: спасающий телефон

Саманта Хорсман, Кертис Гонтер, Крис Адусей-Поку, Хаура Аль Давуд, Марьям Аль Гариб,
efactory IT Future Center,
Дахран, Саудовская Аравия

Сегодня автоматические внешние дефибрилляторы (AED) используются для восстановления ритма сердца при внезапной остановке, но остаются неподвижными. Конструкция iAED основана на IoT и соединяет мобильные устройства, облачные сети, краудсорсинг и нанотехнологии для функции AED. Включает 3D-печать и схему повышения напряжения через сенсор/чип в корпусе телефона, превращая мобильный в заряженное готовое к применению устройство с 360 джоулями для реанимации.

Подробнее: посетите сайт.

См. остальных победителей года:

• ПОБЕДИТЕЛЬ ГЛАВНОГО ПРИЗА
• ПОБЕДИТЕЛЬ В КАТЕГОРИИ МЕДИЦИНА
• ПОБЕДИТЕЛЬ В КАТЕГОРИИ ПРОИЗВОДСТВО/РОБОТОТЕХНИКА/АВТОМАТИЗАЦИЯ
• ПОБЕДИТЕЛЬ В КАТЕГОРИИ АЭРОКОСМИЧЕСКАЯ ОТРАСЛЬ И ОБОРОНА
• ПОБЕДИТЕЛЬ В КАТЕГОРИИ АВТОМОБИЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ
• ПОБЕДИТЕЛЬ В КАТЕГОРИИ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ ТОВАРЫ
• ПОБЕДИТЕЛЬ В КАТЕГОРИИ УСТОЙЧИВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ