Kada nivo ugljen-dioksida naraste na neprihvatljiv nivo dolazi do lošeg kvaliteta vazduha i zagušljivih prostorija. CO2 i senzori protoka vazuha mogu upravljati dodatnom ventilacijom radi povećanja dotoka svežeg vazduha i poboljšanja kvaliteta vazduha u zatvorenom prostoru. Isto tako novi uređaji mogu biti korisni u upravljanju vlagom u vlažnim klimatskim uslovima, povećavajući nivo komfora i smanjenja rasta plesni.

Standardi koje je uvelo Američko društvo inženjera za grejanje, hlađenje i klimatizaciju (ASHRAE) definišu maksimalni nivo CO2 od 1000ppm; i ASHRAE 62-1989 norma je široko prihvaćena i u drugim zemljama poput Švedske, Francuske i Japana. CGESCO2 senzori koriste nedisperzionu infracrvenu (NDIR) tehnologiju za merenje u opsezima 0-2000ppm i 0-5000ppm. Koristeći patentiranu autokalibracionu proceduru za kompenzaciju otklona izazvanog starenjem, senzori obezbeđuju visoku preciznost i odličnu dugoročnu stabilnost.

Merenje vlažnosti je bazirano na tankom sloju polimera, koji oslobađa ili apsorbuje vodenu paru u skladu sa vlažnošću ambijenta, menjajući tako svoja dielektrična svojstva. Elektronika meri rezultujuću kapacitivnost, sa odličnom ponovljivošću koja daje tačnost od ±3% u opsegu 10% do 90% relativne vlažnosti. Visok kvalitet HC101 senzora garantuje dugoročnu stabilnost i otpornost na hemijske zagađivače.

Senzori brzine vazduha koriste principe tankoslojne anemometrije, u kojoj se zagrevana rezistivna mreža održava na konstantnoj temperaturi iznad nivoa medijuma. Protok vazduha iznad otpornika je hladi i snaga potrebna za održavanje temperature određuje brzinu vaduha. Gavazzijeva vrhunska tehnologija tankog filma garantuje odličnu tačnost preko svih radnih opsega sve do 20m/s. Šta više, senzor je otporan na prašinu i prljavštinu i ima malu ugaonu zavisnost. Merni opseg i vreme reagovanja se podešavaju pomoću kratkospojnika.

Merenje temperature je dostupno korišćenjem Pt100, Pt1000, PTC ili NTC rezistivnih elemenata, pružajući tipičnu tačnost od of ±0.3°C na 20°C.

Senzori su dostupni u cevnom i u formatu za montažu na zid, a izlaz je moguće birati između naponskog 0-10VDC ili strujnog 2-40mA. Senzori se mogu kombinovati u bilo kom formatu. Na primer, CGESHTPD cevni model poseduje HC101 senzor vlage kombinovan sa pasivnim Pt100/Pt1000 senzorom temperature.

Nuklearna energija se već koristi u baterijama u pejsmejkerima i svemirskim satelitima, tako da one mogu biti bezbedne, prema Kwonu, vanrednim profesorom elektrotehnike i inženjerstva na Univerzitetu u Misuriju.

Njegova inovacija se ne odnosi samo na veličinu baterije već i na upotrebljeni poluprovodnik. Kwonova baterija koristi tečni poluprovodnik umesto čvrstog.

“Kritični deo korišćenja radioaktivne baterije je da deo radioaktivne energije može oštetiti strukturu rešetke čvrstog poluprovodnika,” kaže Kwon. “Korišćenjem tečnog poluprovodnika, verujemo da možemo minimizovati taj problem.”

Kwon je u saradnji sa J. David Robertsonom, koji je profesor hemije i pomoćnik direktora u MU Researcg Reactor. Oni zajedno rade na izradi i testiranju baterije u toj ustanovi. U budućnosti, oni se nadaju da će povećati snagu baterije, smanjiti veličinu kao i probati sa različitim ostalim materijalima. Kwon tvrdi da baterija može biti tanja od vlasi ljudske kose.

Kwonovo istraživanje je objavljeno u Journal of Applied Physics Letters i u Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry.

Tajna je u pločicama ekrana. Mitsubishi je kreirao OLED pločice ekrana koje su četvrtastog oblika ivica oko četiri inča. Kombinovanjem ovih pločica u proizvoljno velikom broju može se napraviti ekran veličine koju god zaželite.

Mane su očigledne, prirodna rezolucija piksela je relativno mala (oko 4 milimetra) i OLED svetla će trajati samo oko 2.5 godine pri tipičnoj upotrebi.

Ipak, ova tehnologija, kojoj će verovatno trebati oko 3 godine da dođe na police prodavnica, biće korisna za postavljanje displeja na neobičnim mestima.

AS1001 radi na nominalnom naponu od 1.5V i može da pruži maksimalni vrhunac snage od 100W. Prema rečima kompanije, pojačavač je toliko efikasan da, kada se koristi tri sata dnevno, baterijski napajani zvučnici mogu raditi do 10 meseci na kompletu od četiri C baterije. Huw Davies, šef komercijale Audiuma tvrdi: “AS1001 označava veliki korak unapred u efikasnosti i nastao je ispitivanjem kako se oprema zaista koristi, a ne težnjom za komercijalnu upotrebu.”

Arhitektura AS1001 koristi patentirane tehnike radi minimizovanja kako fiksnih tako i promenljivih izlaznih gubitaka. Modulaciona šema koristi niže prekidačke učestanosti radi smanjenja gubitaka u prekidačkom procesu. Kolo je napravljeno tako da podjednako efikasno radi i na nižim naponima napajanja, sa DC/DC boost konvertorom koji omogućuje više napone na tranzistorima radi postizanja ekstremnih audio pikova.

Audium veruje da će pojalavač omogućiti razvoj manje i hladnije audio opreme sa manje hladnjaka. Aplikacije primene su bežični zvučnici, kućni suraund sistem i baterijski napajani zvučnici predviđeni za prenošenje (npr. za putovanja).

Uređaj je vodootporan po IPX7 standardima i poseduje izbor različitih kategorija lokacija – uključujući kuću, automobil i restoran – tako da možete razlikovati tačke. Punjenje se obavlja putem miniUSB konekcije. Navin izbegava da odgovori koliko jedno punjenje traje ali miniHomer će sačuvati zadnje sačuvane koordinate čak i kad se baterija isprazni.

Uređaj poseduje pozadinsko osvetljenje i jednostavne kontrole, pa čak i časovnik. Još uvek nema najava o ceni, ali Navin tvrdi da neće biti skuplji od ostalih GPS uređaja na tržištu, ali da će pasti u Novembru.

Obećavajući vid tehnologije solarne energije je na korak bliže masovnoj proizvodnji. Kompanija Nanosolar je otvorila automatizovano postrojenje za proizvodnju svojih solarnih panela, koji se prave štampanjem poluprovodničkog materijala nazvanog CIGS na aluminijumsku foliju. Fabrika je smeštena u Nemačkoj, gde su Vladini potsticaji otvorili veliko tržište za solarne panele. Nanosolar ima potencijal izrade 640MW solarnih panela godišnje.

Solarne ćelije napravljene od CIGS poluprovodnika, koji se sastoji od bakra (eng. Copper), indijuma (eng. Indium), galijuma (eng. Gallium) i selena (eng. Selenium) su dugo vremena razmatrane kao potencijalni konkurent konvencionalnim solarnim ćelijama napravljenim od silicijuma. Bar u laboratoriji, CIGS ćelije su dostigle efikasnost koja je uporediva sa silicijumskim. U teoriji, one se mogu praviti korišćenjem jeftinih štamparskih procesa, vodeći tako do jeftinije solarne energije. Ali razvijanje proizvodnih procesa koji odravaju visoku efikasnost se pokazalo kao izuzetno teško.

Nanosolar tvrdi da su ti problemi rešeni. Njihove solarne ćelije još uvek nisu efikasne poput laboratorijskih – najbolja konvertuje 16.4% sunčeve energije u električnu, za razliku od 20% u laboratorijskim uslovima. U proseku, ovi solarni paneli konvertuju samo 11% sunčeve energije u električnu, kaže Martin Rošajzen (Martin Roscheisen), glavni izvršni direktor kompanije Nanosolar. Ali to je ipak dovoljno za takmičenje sa konvencionalnim solarnim panelima, kaže on, uzimajući u obzir modifikacije koje poboljšavaju performanse i manje troškove instalacije.  On procenjuje da na sunčanim lokacijama, elektrane koje koriste ove solarne panele mogu proizvoditi elektricitet po ceni od 5-6 centi po kWh, po kalkulaciji po metodu Ministarstva Energetike, koja uključuje i amortizaciju solarnih panela. To je vrlo blizu cene elektriciteta dobijenog od uglja i značajno manje od većine solarnih elektrana kod kojih se cena kreće između 18 – 22 centa po kWh.

Niska efikasnost predstavlja problem iz razloga što povećava troškove instalacije solarnih nizova – kako svaki panel proizvodi manje energije, više ih mora biti instalirano. Manja proizvodnja energije takođe može povećati troškove elektronike potrebne za rad panela. Da bi rešio ovaj drugi problem, Nanosolar je povećao struju koju mogu generisati ovi paneli korišćenjem velikih listova aluminijumskih folija radi prikupljanja elektrona sa svakog panela. Ovo, zajedno sa drugim modifikacijama, efektivno smanjuje ožičenje panela, pojednostavljuje instalaciju i smanjuje troškove materijala. Paneli su takođe veći od konkurentskih sa sličnom efikasnošću tako da se generiše više energije po panelu. Na primer, solarni paneli kompanije First Solar, jedne od najvećih proizvođača solarnih panela na svetu, generišu oko 70W. Nanosolarovi paneli generišu 160W.

Novo proizvodno postrojenje, koje sklapa solarne ćelije u panele, takođe će pomoći u redukovanju troškova. Postrojenje je potpuno automatizovano, koristi robote i ostalu opremu, i može sklopiti panel dvostruko brže od konvencionalnih fabrika, kaže Rošajsen.

Čak i sa ovim poboljšanjima, međutim, biće teško biti konkurentan, pogotovo uzimajući u obzir trenutne ekonomske uslove. Niski troškovi koje Rošajzen navodi su ostvarljivi samo ako fabrika radi operativnim kapacitetom. Za sada, stvarna proivodnja je veoma niska. Iako je fabrika projektovana za proizvodnju od 640MW solarnih panela godišnje, trenutna proizvodnja je samo 1MW mesečno. Razlog leži u tome što je ova tehnologija relativno nova i nije dovoljno dokaana da bi banke finansirale velike projekte koji bi koristili ove ploče.

Nanosolar ima i dosta konkurencije. Cene solarnih panela su nedavno značajno opale, delom iz razloga što je potražnja opala, stvarajući višak, a delom što je tehnologija proizvodnje konvencionalnih solarnih panela napredovala. Rošajzen tvrdi da Nanosolar može praviti solarne panele jeftinije od kompanije First Solar, za koje je poznato da imaju najmanje troškove proizvodnje. Ali Bredford nije siguran da li će kompanija moći prodavati svoje panele po dovoljno nižoj ceni od konkurencije da bi bile prihvatljivi bankama. “Rošajzenova teorija je tačna,” kaže on, “ali uslovi na tržištu mogu je sprečiti da postane realnost.”

ESL tehnologija radi na principu ispaljivanja elektrona u fosfor koji potom sija. Kako Vu1 objašnjava, tehnologija je slična onoj koja se koristi u klasičnim televizorima. Međutim, sijalice imaju nekoliko poboljšanja, poput uniformne distribucije elektrona, energetske efikasnosti, performansi fosfora i troškova proizvodnje. “CRT i TV tehnologija je zasnovana na obezbeđivanju elektronskog snopa i na taj način uključuju piksele veoma brzo,” objašnjavaju iz kompanije. “ESL tehnologija je zasnovana na uniformnom raspršivanju elektrona koji pogađaju veliku površinu. Ovo se vrši energetski veoma efikasno tokom dugačkog životnog veka.”

Sa ESL, Vu1 se nada da će prevazići neke do izazova sa kojima se suočavaju CFL i LED, dve svetlosne tehnologije za koje se smatra da imaju najveći potencijal u „post-užarenom“ dobu. Kako iz kompanije objašnjavaju, najveći problem CFL sijalica je da sadrže oko 5mg žive. Ako se ne recikliraju pravilno – ili se slučajno razbiju – one ispuštaju živu u vazduh ili podzemne vode i zagađuju okolinu. Osim toga, neki ljudi smatraju da CFL daju hladnije boje u poređenju sa toplijim bojama koje emituju sijalice sa užarenim vlaknom.

Sa druge strane, LED tehnologija ne sadrži opasne materije poput žive i mogu da rade do 50.000 časova. Međutim, njihova disipacija toplote ih čini ukupno skupljim od ostalih sijalica, sa projektovanom maloprodajnom cenom od oko $40 po komadu.

Nasuprot tome, ESL ne sadrži opasne materije i trebalo bi da košta ok $20, što je ekvivalentno dimabilnoj CFL reflektorskoj sijalici. Slično kao i CFL, ESL sijalice koriste 65% manje energije od sijalica sa užarenim vlaknom i može da traje do 6000 radnih sati, što je oko četiri puta više od klasičnih sijalica sa užarenim vlaknom. Druge prednosti ESL sijalica uključuju temperaturu boje sličnu klasičnim sijalicama, kao i mogućnost trenutnog paljenja i potpuna dimabilnost.

Vu1 planira početak proizvodnje ESL sijalica do kraja godine i nada se da će prodaja početi do sredine 2010. U početku, kompanija će proizvoditi reflektorske sijalice, a kasnije će proširiti gamu na ostale oblike poput standardne A sijalie ili cevi.

Iger tvrdi da cink-vazduh tehnologija može obezbediti do tri puta duži vek upotrebe od konkuretnih tehnologija. Ralog leži u konstrukciji cink-vazduh ćelije. Alkalne ćeline imaju relativno tanku katodu u poređenju sa anodom. Cink-vazduh ćelija, nasuprot tome, treba samo tanku membranu. “To znači da postoji duplo veća anoda i ovo, zajedno sa drugim efikasnim rešenjima, pruža duži rad u poređenju sa baterijama slične zapremnine.”

Enerdžajzer planira da startuje proizvodnju PP355 ove godine. Uređaj radnog napona 1.4V će imati dimenzije samo 32.2 x 14.7 x 5 mm – slične debljine kao i Li ion. Planirana su još druga dva uređaja. Enerdžajzer veruje da će primarne baterije biti pogodnije za neke aplikacije od punjivih. “Sve zavisi od aplikacije i kako se uređaj koristi, ali primarne baterije imaju više smisla.”

Jedno pitanje na kojem Enerdžajzer radi sa svojim OEM partnerima je rešavanje upravljanje vazduhom. Kako raste potrebna snaga iz baterija, proporcionalno raste i potreba za vaduhom koji se koristi. U ovoj tehnologiji veliki broj vazdušnih rupa se primenjuje na većoj površini baterije. U nekim aplikacijama, traka se može ukloniti iz ovih rupa i na taj način uključiti bateriju. “Ali izlaganje okolini degradira performanse i, jednom kad se traka ukloni, baterija će trajati oko mesec dana,” napominje Iger.

Međutim, Enerdžajzer razmatra dva pristupa. Jedan je kontrola protoka vazduha postavljanjem pene na vazdušne rupe. Drugi pristup je ventilsko upravljački sistem. “On bi se mogao elektronski kontrolisati ili koristiti klizni prekidač,” tvrdi Iger.

Intelligent Software Assistant – Inteligentni softverski asistent

Adam Čejer (Adam Cheyer) rukovodi dizajnom moćnog softvera koji se ponaša kao lični pomoćnik.

Pretraga je prolaz na Internet za većinu ljudi; za mnoge od nas, ona je postala druga priroda razlaganja zadatka u skup ključnih reči koje će dovesti do potrebnih informacija. Ali Adam Čejer predviđa novi način interakcije ljudi sa servisima dostupnim na Internetu.

$100 Genome

Han Cao je napravio nanofluidni čip koji bi mogao učiniti razlaganje niza DNK mnogo jeftinijim.

Bionanomatriks (Bionanomatrix) bavi se onim što mnogi veruju da je ključ personalizovanja medicine: sekvencijalna tehnologija tako brza i jeftina da se celokupan ljudski genetski kod može pročitati za osam sati i to za manje od 100 dolara. Uz pomoć takvog moćnog alata, medicinski tretman bi mogao biti prilagođen različitom genetskom profilu svakog pacijenta.

Racetrack Memory

Stjuart Parkin (Stuart Parkin) koristi nanožice za pravljenje ultragustih memorijskih čipova.

Kada je IBM prodao posao sa čvrstim diskovima Hitačiju (Hitachi) u aprilu 2002 godine, saradnik IBM-a, Stjuart Parkin je razmišljao šta činiti sledeće. On je potrošio dosta vremena proučavajući fundamentalne osnove fizike magnetnih materijala, čineći seriju otkrića koji su dali čvrstim diskovima hiljade puta veći kapacitet. Sada je Parkin započeo razvijanje potpuno novog načina smeštanja informacija: memorijski čip sa velikim kapacitetom poput magnetnog čvrstog diska, trajnošću elektronskih fleš memorija i superiorne brzine od oboje. On je novu tehnologiju nazvao “racetrack memory”.

Biological Machines – Biološke mašine

Mišel Maharbic (Michek Maharbiz) je napravio nove interfejse između mašina i živih sistema koji bi mogli dovesti do nove generacije kiborga.

Golema buba leti uokolo, gore, dole, levo, desno. Ali insekt nije štetočina i ne kreće se samostalno. Ugrađen prijemnik, mikrokontroler, mikrobaterija i šest pažljivo postavljenih elektroda omogućuje inženjerima da kontrolišu bubu bežično. Daljinskim isporučivanjem elektriciteta u mozak i mišiće krila, inženjeri su u stanju da pokrenu bubu da poleti, okrenese ili da se zaustavi.

Paper Diagnostics – Papirna dijagnostika

Džordž Vajtsajds (George Whitesides) je napravio test papir koji je jeftin i jednostavan za korišćenje.

Dijagnostički alati koji su jeftini za izradu, jednostavni za korišćenje i dovoljno pouzdani za ruralna područja mogli bi sačuvati hiljade života u siromašnim delovima sveta. Da bi napravili takve uređaje, profesor sa Harvarda, Džordž Vajtsajds, spojio je napredne mikrofluide u jednu od najstarijih ljudskih tehnologija: papir. Rezultat je je svestran, jednokratni test koji može i u malim količinama urina ili krvi otkriti prisustvo bolesti ili hroničnih stanja.

Liquid Battery – Tečni akumulator

Donald Sadovej (Donald Sadoway) je koncipirao novi akumulator koji bi mogao noću napajati gradove solarnom energijom.

Bez pogodnog načina za smeštanje elektriciteta u velikim razmerama, solarna energija je beskorisna noću. Jedna od opcija koja obećava je nova vrsta akumulatora koji je potpuno napravljen od tečnih aktivnih materijala. Prototip predviđa cenu koja je samo trećinu cene današnjih najboljih akumulatora, dok se predviđa znatno duži vek trajanja.

Traveling-Wave Reactor – Reaktor sa putujućim talasima

Novi dizajn reaktora bi mogao učiniti nuklearnu energiju sigurnijom i jeftinijom, tvrdi Džon Gajleland (John Gilleland).

Obogaćivanje uranijuma radi dobijanja goriva za reaktor i periodično otvaranje reaktora radi dodavanja su najteži i najskuplji koraci u upravljanju nuklearnim elektranama. Pored toga, nakon što se potrošeno gorivo ukloni iz reaktora, reprocesiranje da bi se učinilo korisnim ima iste nedostatke, plus još dva: rizik od izrade nuklearnog oružja i zagađenja okoline.

Nanopiezoelectronics – Nanopiezoelektronika

Cong Lin Vang (Zhong Lin Wang) misli da bi piezoelektrične nanožice mogle napajati implantabilne medicinske uređaje i opsluživati malene senzore.

Senzori veličine reda nanometra su izuzetno osetljivi, vrlo skromni po pitanju energije i naravno veoma maleni. Oni mogu biti korisni u detekciji molekularnih znakova bolesti u krvi, malenih količina otrovnih gasova u vazduhu i tragova kontaminanata u krvi. Ali baterije i integrisana kola neophodni za rad ovih uređaja čine ih veoma teškim za minijaturizaciju. Cilj Cong Lin Vanga je da dovede energiju u nanosvet sa mini generatorima koji koriste piezoelektricitet. Ako uspe, biološki i hemijski nanosenzori će moći sami sebe da napajaju.

HashCache - HašKeš

Novi metod Vivek Paia za smeštanje veb sadržaja mogao bi učiniti Internet mnogo pristupačnijim širom sveta.

Širom sveta u razvoju, nedovoljan pristup Internetu je više tvrdoglavo razmišljanje od nedostatka računara. “U većini mesta, umrežavanje je skupo – ne samo relativno već i apsolutno – u odnosu na SAD,” kaže Vivek Pai, naučnik sa Prinston (Princeton) Univerziteta. Često, čak i Univerziteti u siromašnim zemljama mogu priuštiti samo nisko propusne veze; individualni korisnici koriste ekvivalentni deo modemske konekcije. Radi povećanja koristi od tih veza, Pai i njegova grupa su kreirali HešKeš, veoma efikasan metod keširanja – koji smešta često korišćeni veb sadržaj na lokalni čvrsti disk umesto da se koristi dragoceni propusni opseg radi preuzimanja istih podataka više puta.

Software-Defined Networking – Softverski definisano umrežavanje

Nik Mekkeovn (Nick McKeown) veruje da bi daljinsko softversko upravljanje mrežnim hardverom ubrzalo Internet.

Godinama su kompjuterski naučnici sanjali o načinima za poboljšanje mrežne brzine, pouzdanosti, energetske efikasnosti i sigurnosti. Ali njihove šeme su uglavnom ostajali laboratorijski projekti iz razloga što je bilo nemoguće testirati ih na dovoljno velikom nivou da se vidi da li rade. Razlog tome leži u činjenici da su ruteri i svičevi u jezgru Interneta zaključani, jer je njihov softver intelektualna svojina kompanija poput Cisko (Cisco) i Hjulit-Pakard (Hewlett-Packard).

Sada je hemijski gigant DuPont je izjavio da su razvili dugotrajne organske displej materijale koji se mogu štampati jeftino na velike površine, poput mastila. DuPont tvrdi da ovi materijali mogu da se koriste radi izrade jeftinih najnovijih displeja sa postojećom opremom, a u kompaniji kažu i da su u toku pregovori sa proizvođačima displeja radi pojavljivanja na tržištu.

Svaka tačka u organskoj diodi sa svetlosnom emisijom (OLED) je napravljena od materijala koji emituju crveno, zeleno i plavo svetlo kao odgovor na električnu simulaciju putem tranzistorske pozadine tankog filma.

OLED displeji na tržištu trenutno se prave od organskog materijala u obliku pare kroz masku. Ovaj pristup osigurava da se različito obojeni podpikseli ispravno poravnaju, ali proces je skup iz razloga što se određena količina materijala nepovratno gubi i teško je to uraditi na velikim površinama. Iz tog razloga, OLEDi su pronašli svoj put u samo nekoliko proizvoda, uključujući Sony televizore i poneke Samsung mobilne telefone.

Alternativni pristup je depozicija rastvora, što uključuje štampanje tečnih organskih materijala na površinu. Nekoliko kompanija i univerzitetskih istraživačkih grupa su pokušavali da razviju takve printabilne OLED materijale, ali je teško napraviti materijale koji emituju svetlost i traju dovoljno dugo da bi se mogli pojaviti na tržištu: kvalitet displeja se degradirao previše brzo.

Početkom juna na Simpozijumu društva za informacione displeje (Society for Information Display, SID) u San Antoniju, kompanija DuPont je prikazala OLED materijale koji se mogu štampati u rastvoru i čine displeje mnogo trajnijim. DuPont nije pokazala sastav materijala i kako se štampaju. Međutim, životni vek materijala, koje je kompanija prikazala je „veoma impresivan,“ kaže Samson Jeneke (Samson Jenekhe), profesor hemijskog inženjerstva na Univerzitetu u Vašingtonu (Washington).