Winnaar van de Create the Future Award 2019:innovatieve sensor voor vroege detectie van batterijfouten

Eenvoudige, kosteneffectieve sensor voor vroege detectie van batterijstoringen

Steve Risser, Jim Saunders, Alex Morrow, Kevin Spahr, Krista Smith, Russ Kittel, Ben Eisenmann en Flora Li Battelle
Columbus, Ohio, VS

Wanneer batterijen catastrofaal defect raken, kunnen ze oververhitten, scheuren en/of exploderen. Gevoelige lithium-ionbatterijen zijn overal aanwezig – in consumentenproducten zoals e-sigaretten, mobiele telefoons, elektrische auto’s en vliegtuigen. Door het wijdverbreide gebruik van batterijen en het risico op storingen is de veiligheid van batterijen een groeiend probleem geworden. Tegenwoordig worden controles uitgevoerd door de spanning van een hele batterijcel te controleren; deze methode detecteert potentiële fouten echter pas als het te laat is.

Een belangrijke oorzaak van catastrofale batterijstoringen is de groei van dendrieten:kleine metalen uitsteeksels die uit een elektrode groeien. In een standaardbatterij zit er een afscheider tussen de elektroden, maar als de dendrieten groot genoeg worden, kunnen ze de afscheider doorboren, de opening tussen de elektroden overbruggen en kortsluiting veroorzaken.

De eenvoudige, kosteneffectieve sensor van Battelle detecteert het begin van batterijstoringen vroegtijdig, tijdens het opladen en gebruik, zonder de prestaties van de batterij negatief te beïnvloeden. De technologie maakt gebruik van de batterijscheider om zichtbaar te detecteren wanneer dendrieten zich beginnen te vormen. De sensor schijnt licht in de ene kant van de afscheider en bewaakt de lichttransmissie aan de andere kant. Zonder dendrieten wordt het pad van de lichtstraal niet geblokkeerd, waardoor een “normaal” lichtpatroon ontstaat. Wanneer dendrieten groeien, blokkeren ze een deel van het licht, waardoor het normale patroon van lichttransmissie verandert. Dit veranderde lichtpatroon duidt op de aanwezigheid van de dendrieten.

De uitvinding van Battelle is de eerste die lokale detectie van dendrieten in een werkende batterij mogelijk maakt. Door het risico te verkleinen dat storingen onopgemerkt blijven, kan de accu hoger en langer worden opgeladen. De sensor kan ook de behoefte aan andere veiligheidselementen in het totale systeem verminderen, waardoor de totale systeemkosten worden verlaagd. Deze voordelen kunnen worden opgenomen voor minder dan 10% van de batterijkosten.

Kijk hier voor meer informatie  .

EERBARE VERMELDINGEN

Schrijf één keer, lees voor altijd Opslag van archiefgegevens

Eric Rosenthal, Richard Solomon, Jonathan Smith, Clark Johnson en Brian Solomon,
Creatieve Technologie LLC,
Hockessin, DE VS

Dit optische gegevensopslagmedium is ontworpen om bestand te zijn tegen de vijandige ruimteomgeving en wordt momenteel door NASA getest in het internationale ruimtestation. De media slaan gegevens op in de vorm van metallisch zilverhalogenide “staande golven” van individuele golflengten van licht ingebed in een stabiele, geharde suspensie op een substraat. Deze golflengten, die meerdere databytes vertegenwoordigen, kunnen op elke datalocatie worden gecombineerd, waardoor de volgende generatie voor archivering en massale big data-opslag wordt gedefinieerd.

Kijk hier voor meer informatie  .

Smart Beat

Nate Ruben,
Smart Beat, Smithfield,
UT VS

Er sterven meer baby's door slaapgerelateerde gevaren dan door welke andere oorzaak dan ook. Smart Beat is een video-babyfoon met ademdetectie die ouders waarschuwt als hun baby stopt met ademen. Het maakt gebruik van computer vision-algoritmen om de manier te analyseren waarop pixels van kleur veranderen telkens wanneer het lichaam van een baby beweegt. Het extrapoleert de beweging van de ademhaling en registreert elke in- en uitademing. Apps voor Android en iOS bieden ouders een videofeed, tweerichtingsaudio, een grafiek van de ademhalingsfrequentie in de loop van de tijd en een realtime golfvorm van elke ademhaling. Er klinkt een alarm als de ademhaling stopt.

Kijk hier voor meer informatie  .

Eye of Horus:open source eye-trackingsysteem

Jorge Mata Arribas, Luis Martín, Esther Borao, Fergus Reig en Borja Latorre,
De IF's, Makeroni Labs,
Zaragoza, Spanje

Eye of Horus is een open-sourceplatform waarmee je elk apparaat kunt besturen door ernaar te kijken. Het apparaat kan mensen met een lichamelijke beperking helpen die niet met apparaten kunnen communiceren. Dit systeem is een draagbaar accessoire dat mensen helpt bij de interactie met computers, elektronische apparaten en alledaagse voorwerpen. Het combineert eye-tracking met een camera aan de voorkant om te weten waar je kijkt. De doelapparaten worden geïdentificeerd met behulp van lichtbakens en worden bestuurd met draadloze protocollen.

Kijk hier voor meer informatie  .

iAED levensreddende telefoon

Samantha Horseman, Curtis Gonter, Chris Adusei-Poku, Hawra Al Dawood en Maryam Al Ghareeb,
efactory IT Future Center,
Dharaan, Saoedi-Arabië

Tegenwoordig kunnen Automatische Externe Defibrillatoren (AED) worden gebruikt om een schok toe te dienen aan slachtoffers van een plotselinge hartstilstand om het normale ritme van het hart te herstellen; AED's zijn echter nog steeds niet-aangesloten stationaire apparaten. Het iAED-ontwerp is gebaseerd op het IoT en verbindt mobiele apparaten, cloudnetwerken, crowdsourcing en nanotechnologie om als AED-apparaat te functioneren. Het omvat 3D-printen en een DC-boostercircuit via een sensor/chip-constructie in een telefoonbehuizing, waardoor een mobiele telefoon een opgeladen en gebruiksklaar apparaat wordt waarbij 360 joule nodig is om een hartslag te reactiveren.

Kijk hier voor meer informatie  .

Bekijk de overige winnaars van dit jaar:

• GROTE PRIJSWINNAAR
• WINNAAR VAN DE MEDISCHE CATEGORIE
• WINNAAR VAN DE CATEGORIE PRODUCTIE/ROBOTICA/AUTOMATIE
• WINNAAR VAN DE CATEGORIE LUCHTVAART EN DEFENSIE
• WINNAAR VAN DE AUTOMOBIEL-/TRANSPORTCATEGORIE
• WINNAAR CONSUMENTENPRODUCTEN CATEGORIE
• DUURZAME TECHNOLOGIE CATEGORIE WINNAAR