2019 年 Create the Future Award を受賞:バッテリー故障の早期検出のための革新的なセンサー

バッテリー障害を早期に検出するためのシンプルでコスト効率の高いセンサー

スティーブ リッサー、ジム サンダース、アレックス モロー、ケビン スパアー、クリスタ スミス、ラス キッテル、ベン アイゼンマン、フローラ リ バテル
米国オハイオ州コロンバス

バッテリーが致命的に故障すると、過熱、破裂、爆発が発生する可能性があります。影響を受けやすいリチウムイオン電池は、電子タバコ、携帯電話、電気自動車、飛行機などの消費者製品など、いたるところに存在します。バッテリーの使用が広く普及しており、故障のリスクがあるため、バッテリーの安全性に対する懸念が高まっています。現在、検査はバッテリーセル全体の電圧をチェックすることによって行われています。ただし、この方法では、手遅れになった場合にのみ潜在的な障害が検出されます。

致命的なバッテリー故障の主な原因は、電極から成長する小さな金属の突起である樹状突起の成長です。標準的なバッテリーでは、電極間にセパレーターがありますが、樹状突起が十分に大きくなると、セパレーターを突き破って電極間の隙間を越え、短絡を引き起こす可能性があります。

Battelle のシンプルでコスト効率の高いセンサーは、バッテリーの性能に悪影響を与えることなく、充電中や使用中にバッテリーの故障の発生を早期に検出します。この技術はバッテリーセパレーターを使用して、樹状突起の形成が開始される時期を視覚的に検出するのに役立ちます。センサーはセパレーターの片側に光を当て、反対側からの光の透過を監視します。樹状突起がなければ、光ビームの経路は遮られず、「通常の」光のパターンが得られます。樹状突起が成長すると、光の一部が遮断され、通常の光透過パターンが変化します。この変化した光のパターンは、樹状突起の存在を示しています。

Battelle の発明は、動作中のバッテリー内の樹状突起の局所的な検出を提供する最初のものです。故障が検出されないリスクを軽減することで、バッテリーをより長く、より長く充電できるようになります。また、センサーはシステム全体における他の安全要素の必要性を減らし、システム全体のコストを削減します。これらの利点は、バッテリーのコストの 10% 未満で実現できます。

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佳作

一度書き込めば永久に読み取れるアーカイブ データ ストレージ

エリック ローゼンタール、リチャード ソロモン、ジョナサン スミス、クラーク ジョンソン、ブライアン ソロモン、
クリエイティブテクノロジーLLC、
米国デラウェア州ホッケシン

この光学データ ストレージ メディアは、過酷な宇宙環境に耐えられるように設計されており、現在 NASA によって国際宇宙ステーションでテストされています。このメディアは、基板上の安定した硬化サスペンションに埋め込まれた光の個々の波長の金属ハロゲン化銀の「定在波」の形でデータを保存します。複数のデータ バイトを表すこれらの波長は、各データの場所で組み合わせることができ、アーカイブおよび大規模なビッグ データ ストレージの次世代を定義します。

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スマートビート

ネイト・ルーベン、
スマートビート、スミスフィールド、
ユタ州アメリカ

睡眠に関連した危険によって死亡する乳児の数は、他の原因による死亡よりも多くなっています。 Smart Beat は、乳児が呼吸を止めた場合に保護者に警告する呼吸検出機能付きビデオベビーモニターです。コンピュータービジョンアルゴリズムを使用して、赤ちゃんの体が動くたびにピクセルの色がどのように変化するかを分析します。呼吸の動きを推定し、吸気と吐気をすべて記録します。 Android および iOS 用のアプリは、保護者にビデオ フィード、双方向音声、経時的な呼吸数のグラフ、各呼吸のリアルタイム波形を提供します。呼吸が止まるとアラームが鳴ります。

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ホルスの目:オープンソースの視線追跡システム

ホルヘ マタ アリバス、ルイス マルティン、エスター ボラオ、ファーガス レイグ、ボルハ ラトーレ、
IF、マケロニ研究所、
サラゴサ、スペイン

Eye of Horus は、見るだけであらゆるデバイスを制御できるオープンソース プラットフォームです。このデバイスは、デバイスを操作できない身体障害のある人々を助ける可能性がある。このシステムは、人々がコンピュータ、電子デバイス、日常の物体と対話するのに役立つウェアラブル アクセサリです。アイトラッキングとフロントカメラを組み合わせて、どこを見ているかを把握します。ターゲット デバイスは光ビーコンを使用して識別され、ワイヤレス プロトコルで制御されます。

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iAED 救命電話

サマンサ ホースマン、カーティス ゴンター、クリス アドゥセイ ポク、ハウラ アル ダウッド、マリアム アル ガリーブ、
工場ITフューチャーセンター、
ダーラン、サウジアラビア

現在、自動体外式除細動器 (AED) デバイスは、突然の心停止の犠牲者にショックを与え、心臓のリズムを正常に戻すために使用できます。ただし、AED は依然として接続されていない固定デバイスです。 iAED の設計は IoT に基づいており、モバイル デバイス、クラウド ネットワーキング、クラウドソーシング、ナノテクノロジーを接続して AED デバイスとして機能します。 3D プリントと、センサー/チップ構造を介した DC ブースター回路を電話機のケースに組み込み、携帯電話を、ハートビートを再アクティブ化するのに必要な 360 ジュールの充電済みですぐに展開できるデバイスにします。

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• グランプリ受賞者
• 医療部門の受賞者
• 製造/ロボット/オートメーション部門の受賞者
• 航空宇宙および防衛部門の受賞者
• 自動車/輸送部門の受賞者
• 消費者製品部門の受賞者
• サステナブル テクノロジー部門の受賞者