आपकी बैटरियां व्यवधान के कारण हैं

ALAMEDA, कैलिफ़ोर्निया – नया व्हूप फिटनेस ट्रैकर कलाई के चारों ओर स्ट्रैप करता है, किसी भी अन्य स्वास्थ्य मॉनिटर या स्मार्टवॉच की तरह। लेकिन आप इस छोटे से उपकरण से सुसज्जित स्पोर्ट्स ब्रा या लेगिंग भी खरीद सकते हैं, जो कपड़े के कपड़े में सिले हुए इलेक्ट्रॉनिक्स का एक टुकड़ा हो सकता है।

हूप के मुख्य प्रौद्योगिकी अधिकारी जॉन कैपोडिलुपो ने कहा, इस तरह के एक बड़े पैकेज में फिटनेस ट्रैकर को निचोड़ना कोई छोटी उपलब्धि नहीं थी। इसके लिए बिल्कुल नई तरह की बैटरी की जरूरत थी। कैलिफ़ोर्निया स्टार्ट-अप, सिला द्वारा निर्मित बैटरी, एक ही बैटरी जीवन को बनाए रखते हुए पुरानी बैटरी की तुलना में अधिक शक्ति के साथ छोटे फिटनेस ट्रैकर प्रदान करती है।

हालांकि यह सुनने में अटपटा नहीं लग सकता है, सिला की बैटरी नई बैटरी प्रौद्योगिकियों की एक लहर का हिस्सा है जो उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में नए डिजाइन और मदद कर सकती है। कारों के विद्युतीकरण में तेजी लाएं और हवाई जहाज। वे मदद भी कर सकते हैं पावर ग्रिड पर बिजली स्टोर करें, जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता को कम करने के प्रयासों के लिए एक हाथ उधार देना।

नई तरह की बैटरियां नए ऐप्स या गैजेट्स की तरह उपभोक्ताओं को चकाचौंध नहीं कर सकतीं। लेकिन छोटे ट्रांजिस्टर की तरह, वे प्रौद्योगिकी उन्नति के केंद्र में हैं। अगर बैटरी में बहुत सुधार नहीं होता है, तो न ही वे डिवाइस जो वे पावर देते हैं।

एनोविक्स, क्वांटमस्केप, सॉलिड पावर और सिला जैसी कंपनियां इन बैटरियों को एक दशक से अधिक समय से विकसित कर रही हैं, और कुछ को 2025 के आसपास बड़े पैमाने पर उत्पादन में जाने की उम्मीद है।

सिला के मुख्य कार्यकारी और सह-संस्थापक, जीन बर्डीचेव्स्की, टेस्ला के एक शुरुआती कर्मचारी थे, जिन्होंने बैटरी तकनीक का निरीक्षण किया क्योंकि कंपनी ने अपनी पहली इलेक्ट्रिक कार बनाई थी। 2008 में पेश किया गया, टेस्ला रोडस्टर लिथियम-आयन तकनीक पर आधारित बैटरी का इस्तेमाल किया, वही बैटरी तकनीक जो लैपटॉप, स्मार्टफोन और अन्य उपभोक्ता उपकरणों को शक्ति प्रदान करती है।

टेस्ला की लोकप्रियता, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स बाजार के तेजी से विकास के साथ, बैटरी कंपनियों की एक नई लहर को जन्म दिया। मिस्टर बर्डीचेव्स्की ने 2008 में टेस्ला को छोड़ दिया था, जो अंततः सिला बन गया। एक अन्य उद्यमी, जगदीप सिंह ने पहले टेस्ला रोडस्टर्स में से एक को खरीदने के बाद क्वांटमस्केप की स्थापना की।

दोनों ने देखा कि कैसे लिथियम-आयन बैटरी कार बाजार को बदल सकती है। यदि वे अधिक शक्तिशाली प्रकार की बैटरी बना सकते हैं तो उन्होंने और भी अधिक अवसर देखा।

“लिथियम-आयन बैटरी अभी काफी अच्छी हो गई थी, लेकिन उन्होंने पठार किया,” श्री बर्डीचेव्स्की ने कहा। “हम प्रौद्योगिकी को और आगे बढ़ाना चाहते थे।”

लगभग उसी समय, कांग्रेस ने नई ऊर्जा प्रौद्योगिकियों में अनुसंधान और विकास को बढ़ावा देने के लिए उन्नत अनुसंधान परियोजना एजेंसी-ऊर्जा के लिए एआरपीए-ई बनाया। एजेंसी ने नई बैटरी कंपनियों को वित्त पोषण और अन्य सहायता के साथ पोषित किया। एक दशक बाद, वे प्रयास फल देने लगे हैं।

फंडिंग में $925 मिलियन से अधिक जुटाने के बाद, सिला ओकलैंड के पश्चिम में छोटे द्वीप शहर अल्मेडा में अपने छोटे अनुसंधान केंद्र और कारखाने में लगभग 250 लोगों को रोजगार देती है। जब उन्होंने और दो अन्य उद्यमियों ने 2011 में कंपनी की स्थापना की, तो श्री बर्डीचेव्स्की ने सोचा कि उन्हें बाजार में बैटरी लाने के लिए लगभग पांच साल की आवश्यकता होगी। इसमें उन्हें 10.

व्हूप 4.0 फिटनेस ट्रैकर, जो $18 और $30 के बीच मासिक सदस्यता शुल्क के साथ बुधवार को बिक्री पर जाता है, इस बात का प्रारंभिक संकेत है कि सिला की तकनीक बड़े पैमाने पर बाजार में कैसे काम कर सकती है।

हूप के पिछले फिटनेस ट्रैकर द्वारा उपयोग की गई बैटरी की तुलना में बैटरी 17 प्रतिशत अधिक बिजली घनत्व प्रदान करती है। इसका मतलब है कि बॉडी सेंसर की एक नई सरणी की पेशकश करते हुए और समान बैटरी जीवन को बनाए रखते हुए डिवाइस एक तिहाई छोटा हो सकता है।

हार्वर्ड के एक पूर्व एथलीट द्वारा स्थापित एक बोस्टन कंपनी सिला और व्हूप (बड़े खेलों से पहले उनके द्वारा इस्तेमाल किए गए एक पालतू वाक्यांश के नाम पर), ने कहा कि उनके पास आने वाले वर्षों में लाखों उपकरणों में नई बैटरी स्थापित करने के लिए आवश्यक निर्माण क्षमता है।

फिटनेस ट्रैकर, एक छोटा सा बाजार वाला उपकरण, एक बच्चे के कदम की तरह लग सकता है। लेकिन यह तकनीक को इलेक्ट्रिक कारों और अन्य बाजारों में धकेलने की सिला की उम्मीदों का संकेत है।

कार्नेगी मेलॉन यूनिवर्सिटी में मैकेनिकल इंजीनियरिंग और मैटेरियल्स साइंस के एसोसिएट प्रोफेसर वेंकट विश्वनाथन ने कहा, “अगर इस तरह की चीज स्मार्टफोन या किसी अन्य उपभोक्ता डिवाइस में आती है, तो यह वास्तविक प्रगति का संकेत है।” “यह आसान नहीं है।”

सिला बिल्कुल बैटरी कंपनी नहीं है। यह एक नई सामग्री बेचता है – एक सिलिकॉन पाउडर – जो बैटरी की दक्षता को काफी बढ़ा सकता है, और लिथियम-आयन बैटरी का उत्पादन करने वाले कई कारखानों और अन्य बुनियादी ढांचे का उपयोग करके उन्हें बनाने की योजना बना रहा है।

आज की बैटरी लिथियम परमाणुओं के आगे-पीछे की गति पर आधारित हैं। यह शक्ति उत्पन्न करता है क्योंकि प्रत्येक परमाणु सकारात्मक रूप से आवेशित अवस्था में होता है, जिसका अर्थ है कि इसमें एक भी इलेक्ट्रॉन नहीं है। उस अवस्था में, इन लिथियम परमाणुओं को आयनित कहा जाता है। इसलिए इन्हें लिथियम-आयन बैटरी कहा जाता है।

जब आप किसी इलेक्ट्रिक कार को चार्जिंग स्टेशन में प्लग करते हैं, तो लिथियम आयन परमाणु बैटरी के एक तरफ इकट्ठा होते हैं, जिसे एनोड कहा जाता है। जब आप कार को चालू करते हैं और सड़क पर ड्राइव करते हैं, तो बैटरी विद्युत शक्ति प्रदान करती है क्योंकि परमाणु इसके दूसरी तरफ, कैथोड में चले जाते हैं। यह एनोड, कैथोड और बैटरी के आसपास के हिस्सों के रासायनिक मेकअप के लिए संभव है।

आमतौर पर, एनोड ग्रेफाइट से बना होता है। बैटरी की दक्षता में सुधार करने के लिए, सिला ने ग्रेफाइट को सिलिकॉन से बदल दिया, जो अधिक लिथियम परमाणुओं को एक छोटी सी जगह में पैक कर सकता है। इसका मतलब है कि अधिक कुशल बैटरी।

आज, कंपनी इस सिलिकॉन पाउडर का उत्पादन अल्मेडा में अपनी छोटी सी सुविधा से करती है। फिर यह एक बैटरी निर्माता को पाउडर बेचता है – सिला दूसरी कंपनी की पहचान नहीं करेगी – जो सामग्री को अपनी मौजूदा प्रक्रिया में बदल देती है, जो हूप फिटनेस ट्रैकर के लिए नई बैटरी का उत्पादन करती है।

“हम सिर्फ उन कारखानों का उन्नयन कर रहे हैं जिनका उपयोग आज किया जा रहा है,” श्री बर्दिचेव्स्की ने कहा।

जबकि उन्होंने कहा कि इस दृष्टिकोण ने सिला को अपने कई प्रतिस्पर्धियों पर एक महत्वपूर्ण लाभ दिया, कार्नेगी मेलॉन प्रोफेसर डॉ विश्वनाथन ने कहा कि अन्य कंपनियां लिथियम-आयन बैटरी के निर्माण के तरीके को परिष्कृत करने के लिए अलग-अलग मार्ग अपना रही हैं।

सिला और क्वांटमस्केप जैसी कंपनियों के पास पहले से ही कार निर्माताओं के साथ साझेदारी है और उम्मीद है कि उनकी बैटरी दशक के मध्य में ऑटोमोबाइल तक पहुंच जाएगी। उन्हें उम्मीद है कि उनकी प्रौद्योगिकियां इलेक्ट्रिक कारों की लागत को काफी कम कर देंगी और उनकी ड्राइविंग रेंज का विस्तार करेंगी।

क्वांटमस्केप के मुख्य कार्यकारी श्री सिंह ने कहा, “अगर हम इलेक्ट्रिक कारों को मुख्यधारा में लाना चाहते हैं, तो हमें उन्हें 30,000 डॉलर के मूल्य बिंदु तक लाना होगा।” “आप आज की बैटरी के साथ ऐसा नहीं कर सकते।”

उन्हें यह भी उम्मीद है कि उनकी बैटरी नए उपकरणों और वाहनों की ओर ले जाएगी। छोटी, अधिक कुशल बैटरी “स्मार्ट ग्लास” के विकास को प्रेरित कर सकती है – छोटे कंप्यूटरों के साथ एम्बेडेड चश्मा – डिजाइनरों को छोटे और हल्के फ्रेम में प्रौद्योगिकियों के अधिक फुर्तीले सेट को पैक करने की अनुमति देकर। वही बैटरी तकनीक तथाकथित उड़ने वाली कारों को मज़बूत कर सकती है, एक नए प्रकार का इलेक्ट्रिक विमान जो बाद के दशक में प्रमुख शहरों में आवागमन को आसान बना सकता है।

लेकिन वे सिर्फ दो संभावनाएं हैं क्योंकि “जीवन के सभी पहलू अधिक विद्युतीकृत हो जाएंगे,” डॉ विश्वनाथन ने कहा।

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