在思考发现技术先进的地外生命的可能性时,经常出现的问题是,“如果它们就在那里,为什么我们还没有找到它们?” 通常,回应是我们只搜索了银河系的一小部分。此外,几十年前为最早的数字计算机开发的算法在应用于现代 PB 级数据集时可能已经过时且效率低下。
宇宙中的大多数星系都生活在被称为“场”的低密度环境中,或者生活在小群体中,比如包含我们的银河系和仙女座星系的星系。星系团更为罕见,但它们代表了星系可以生存的最极端环境,研究它们可以帮助我们更好地理解暗物质和暗能量。
将大型电池的电化学性能转化为微型电源一直是一项长期存在的技术挑战,限制了电池为微型设备、微型机器人和植入式医疗设备供电的能力。伊利诺伊大学香槟分校的研究人员创造了一种高压微型电池 (> 9 V),具有高能量和高功率密度,是任何现有电池设计都无法比拟的。
锂离子电池改变了日常生活——几乎每个人都拥有智能手机,路上可以看到更多的电动汽车,它们还能在紧急情况下保持发电机运转。随着越来越多的便携式电子设备、电动汽车和大规模电网实施上线,对安全且价格合理的高能量密度电池的需求持续增长。
UCL 和伊利诺伊大学芝加哥分校的研究人员发现,微小、无序的氧化镁铬颗粒可能是新型镁电池储能技术的关键,与传统锂离子电池相比,这种技术可能具有更高的容量。 报告了一种新的、可扩展的方法来制造一种材料,这种材料可以在高压下可逆地储存镁离子,这是阴极的决定性特征。
现代物理学中一些最激动人心的话题,例如高温超导体和量子计算机的一些提议,归结为当这些系统在两个量子态之间徘徊时发生的奇异事物。 不幸的是,事实证明,了解在这些点(称为量子临界点)发生的事情具有挑战性。数学往往太难解决,今天的计算机并不总是能够模拟发生的事情,特别是在涉及任何可观数量原子的系统中。
可摄入传感器的未来可能是硅基电路和可生物降解材料的混合体,电池由营养物质制成并依靠胃液运行。 至少,这是卡内基梅隆大学材料科学和生物医学工程助理教授克里斯托弗贝廷格的愿景。他的团队正在研究可食用电子产品以及为它们供电的方法。可摄入传感器可以提供细菌感染早期迹象的肠道检查,寻找克罗恩病等胃肠道疾病的症状,监测药物的摄入,甚至研究人体内的微生物组。
作为下一代电池的能量载体,镁是很有前途的候选者。然而,镁电池若要替代锂离子电池,还需提高循环性能和容量。为此,一个研究团队专注于一种具有尖晶石结构的新型正极材料。经过广泛的表征和电化学性能实验,他们发现了一种特殊的成分,可以为高性能镁充电电池打开大门。
当前很多媒体关注电池,以及重要的研发工作和商业投资,专注于高容量、功率密集的可充电(二次)电池。当然,这种观点很有意义,因为它们用于电动汽车 (EV) 和其他更高功率的、通常是移动的情况。
在夏威夷海岸,我们的系统显然包含 Vicor 组件。我们将在海底运行水下自动驾驶汽车和多个数据收集系统。海上的可再生能源设备和波浪能设备从未做到这一点。所以这是开创性的东西。这是其中令人兴奋的部分。我的意思是,能够将新的可再生资源真正带入主流商业市场、研究市场、国防和安全市场,对我们所有人来说都是令人兴奋的。所以这很令人兴奋,但它是新的。我们正在这里开辟新天地。
我们提到了 Project Natick。微软建造了一个 40 英尺长的管子,并用 12 个机架装载了总共 864 台服务器,然后沉入了苏格兰附近的北海。电力来自附近的陆上风电场。微软报告称,水下数据中心的服务器的故障率是其陆上对照组的 1/8。该公司正在继续开展 Project Natick。
这是一次有趣的旅程,因为就像我说的那样,学术界在 70 年代开始关注计算机时,因为它们真正开始变得易于使用,开始写论文说这里存在问题。这将导致人们利用和影响机器操作的能力是他们使用的单词类型。这确实启动了一些早期研究,包括 70 年代后期在剑桥围绕所谓的能力系统进行的一些研究,这些研究在采用方面并没有真正取得进展。另外,当时的行业只是在遵循摩尔定律来构建越来越快的处理器。安全不是一个大问题,我们在 80 年代没有遭遇过大规模的网络犯罪之类的事情。
自 2019 年以来,Arm 的实验性 CHERI 支持的 Morello 处理器、SoC 和主板的开发得到了英国政府研究与创新机构 UKRI 的支持。2022 年 1 月,Arm 宣布了该计划的一个重要里程碑,推出了其 Morello 片上系统和演示板。Morello 原型板现已发布,可供软件开发人员和安全专家开始使用 Morello 架构来展示可以通过硬件功能实现的增强安全性。
这就是尝试所有这些不同事物的令人兴奋的地方。因为如果其中一些有效,从长远来看,这可能是一条更好的聚变能途径。我们需要学习什么?每个人都面临着一系列共同的挑战,并试图弄清楚如何克服?我的意思是,你说的是最重要的三个因素,但是要实现可持续的聚变反应或维持聚变反应,喂养它,是否有具体的挑战?在这一点上,该行业仍需要克服哪些挑战?
最近我们看到了变化,特别是最近在英国,政府现在发布了一项聚变战略,表示他们希望将聚变能源商业化。他们还在制定监管框架,这将为行业中的公司提供确定性。美国也有活动,他们正在推动公私合作。所以世界各地发生了各种各样的事情。实际上,中国也对聚变很感兴趣,日本也一样。因此,在能源和气候背景下,围绕核聚变发生了很多事情。