改善igbt;碳纳米管天线;高效的无人机群。
改善igbt
东京大学的研究人员开发出一种电源转换装置,超过以前的性能限制,显示仍有上涨的硅设备,已被认为是接近自己的极限。
团队的改进绝缘栅双极型晶体管(IGBT)使用了一个扩展的方法,仿真表明,降尺度的IGBT的一部分三分之一的原始大小可以从15 V低操作电压5 V和大幅降低驱动功率。
“我们的IGBT缩放的方法是基于一个类似的概念,用于传统微电子和表明一个IGBT的工作电压5 V应该可行的,“说Takuya Saraya,研究助理和东京大学。“然而,我们认为一个驱动电压5 V可能太低了超越意想不到的噪声水平,确保运行可靠。”
研究人员制造他们的IGBT的额定电压3300 V在东京大学专业的洁净室,然后评估它的性能。IGBT实现稳定的开关在操作电压5 V驱动电路的功耗是传统的只有大约10%的IGBT工作在15 V。功率转换效率也提高了,尽管降低操作电压。
“igbt是重要的电力电子组件,”负责人Hiramoto敏郎先生说,东京大学的教授。“我们的小型IGBT可能导致进一步发展先进的电力电子更小,并有较高的能量转换效率。
碳纳米管天线
赖斯大学的研究人员和NIST创建天线由碳纳米管薄膜他们说一样高效的无线应用程序的铜。他们也灵活,更薄,更轻,可以很容易地应用到设备。
天线是由“shear-aligned”纳米管电影由酸碱度溶液溶解碳纳米管。当扩散到表面,提示纳米管self-align产生的剪切力。这种流体相处理方法本身更加可伸缩,连续天线制造比气相沉积,根据研究人员。
在目标频率的5、10、14兆赫,天线容易与金属同行,举行他们自己的是暗兰Bengio说,以前一个研究生在水稻已经成立了一个公司进一步发展的材料。“我们甚至不使用频率在wi - fi和蓝牙网络的今天,但将用于即将到来的5 g代天线,”他说。
不含金属的天线由薄、强大、灵活的碳纳米管电影常见的铜天线一样有效,由赖斯大学的研究人员根据一项新的研究。(来源:杰夫Fitlow /莱斯大学)
测试影片大小的玻璃幻灯片,和1 - 7微米厚。纳米管是由强烈吸引力的范德瓦尔斯力,使材料的力学性能远远优于铜。
研究人员说,新的天线可以适合5 g网络以及无人机,无线遥测门户井下油气勘探,和物联网应用程序。
“有限制,因为物理的一种电磁波通过空间传播,“Bengio说。“我们在这方面没有任何改变。我们正在改变这一事实的材料这些天线将明显更轻、强度及抗比铜更广泛的各种不利环境条件的。”
高效的无人机群
中山大学研究员Aizu大学和安大略理工大学提出一个节能的数据路由算法来改善飞行时间的无人机(UAV)成群。
合作组的无人机可以用于民用和军事应用,如自然灾害后测量区域。然而,他们有局限性。“无人机的电池容量是一个重要的缺点,限制了他们的使用在扩展搜索和救援任务,“Wuhui Chen说中国中山大学研究员。
无人机的功耗低,团队开发了一种无人机群数据路由算法,利用团体的力量最大化个人无人机实时传输速率和减少电池的挑战。他们的新混合计算方法结合了线性规划和遗传算法来创建一个“种”数据路由算法。遗传算法解决了混沌优化问题使用一个模拟的自然选择,驱动生物进化的过程。
新的自适应LP-based遗传算法(ALPBGA)确定最低通信实时能源路线在一个群,同时平衡个人无人机无人机将梁使用决定作用的信息到一个基站。
模拟表明,ALPBGA减少停止沟通的无人机数量以30%对75%领先相比现有无人机群通信算法和变得更好随着群体规模增加从几十到几百无人机。
“通过无人机之间的平衡能耗,我们大大提高整个系统的能力,”帕特里克说挂,安大略大学的理工学院。“我们的模拟显示,我们的方法可以比现有最先进的方法。”
团队计划扩大ALPBGA研究来优化它的上下文中不同的群飞行轨迹。
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