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I taxi aerei e le auto volanti sono facili da immaginare. Siamo tutti cresciuti con visioni del futuro che mostrano veicoli volanti sfrecciare tra i grattacieli. Il nuovo rapporto di IDTechEx, "Air Taxis: Electric Vertical Take-Off and Landing Aircraft 2021-2041", non esagera. Questo studio indipendente sui velivoli elettrici a decollo e atterraggio verticale (eVTOL) per il trasporto passeggeri riflette la realtà del mercato eVTOL in questa fase iniziale del suo sviluppo.
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La produzione additiva di elettronica è un approccio emergente che porta l'elettronica stampata nella terza dimensione. La stampa sia del materiale strutturale che delle tracce conduttive offre vantaggi quali maggiore libertà di progettazione, rapide iterazioni di sviluppo e dispositivi più compatti.
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- Categoria: Circuiti integrati
Il progresso tecnologico delle apparecchiature industriali è diventato vertiginosamente rapido, e con esso anche le esigenze prestazionali dei componenti necessari.
In queste condizioni, il nuovo relè PhotoMOS® AQV209G di Panasonic Industry deve essere considerato un'indiscutibile svolta in termini di commutazione a semiconduttore ad alta potenza, superando in particolare le specifiche della generazione precedente con una capacità di commutazione 10 volte superiore.
Grazie alla combinazione di una tecnologia collaudata con materiali all'avanguardia e isolamento galvanico tra i circuiti di ingresso e di uscita, il relè a semiconduttore fotoaccoppiato raggiunge una potenza di uscita senza precedenti di 1200 V a 0,75 A. Funziona in modo continuo e ha una durata illimitata, ed è pronto per carichi sia in corrente alternata che continua.
Nonostante questo incremento di prestazioni, quest'ultimo membro della famiglia PhotoMOS® è ancora disponibile in un piccolo package DIP standard a 6 pin, reso possibile dalla sua bassissima resistenza di conduzione, tipicamente di 1 ohm.
Basato su una tecnologia a prova di futuro, l'AQV209G rappresenta un'alternativa davvero interessante per molte applicazioni con relè reed convenzionali o come sostituto dei tipi contenenti mercurio.
Garantendo una commutazione silenziosa, veloce e senza rimbalzi, rappresenta la scelta ideale per un'ampia gamma di moderne applicazioni industriali, apparecchiature di test e misurazione, sistemi di controllo o moduli I/O.
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Un nuovo e potente alimentatore da 110 V CC amplia la famiglia Phoenix Contact Quint Power. È adatto per applicazioni da 110 V CC a 135 V CC. Ciò consente di alimentare con un'unica unità applicazioni che in precedenza richiedevano più unità, risparmiando spazio nel quadro elettrico e riducendo la complessità del cablaggio.
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- Categoria: Tecnologia
Un team guidato dai fisici Christoph Utschick e dal professor Rudolf Gross dell'Università Tecnica di Monaco (TUM) è riuscito a realizzare una bobina di fili superconduttori in grado di trasmettere una potenza di oltre cinque kilowatt senza contatto e con perdite minime. L'ampia gamma di potenziali applicazioni comprende robot industriali autonomi, apparecchiature mediche, veicoli e persino aeromobili.
La trasmissione di energia senza contatto si è già affermata come tecnologia chiave per la ricarica di piccoli dispositivi come telefoni cellulari e spazzolini elettrici. Gli utenti desiderano che la ricarica senza contatto sia disponibile anche per macchinari elettrici di dimensioni maggiori, come robot industriali, apparecchiature mediche e veicoli elettrici.
Questi dispositivi potrebbero essere collocati in una stazione di ricarica quando non vengono utilizzati. Ciò consentirebbe di sfruttare efficacemente anche brevi periodi di inattività per ricaricare le batterie. Tuttavia, i sistemi di trasmissione attualmente disponibili per la ricarica ad alte prestazioni nell'ordine dei kilowatt e oltre sono ingombranti e pesanti, poiché si basano su bobine di rame.
In collaborazione con le aziende Würth Elektronik eiSos e Theva Dünnschichttechnik, specialista in rivestimenti superconduttori, un team di fisici guidato da Christoph Utschick e Rudolf Gross è riuscito a creare una bobina con fili superconduttori in grado di trasmettere energia senza contatto dell'ordine di oltre cinque kilowatt (kW) senza perdite significative.
Riduzione delle perdite in corrente alternata nei superconduttori:
per raggiungere questo obiettivo, i ricercatori hanno dovuto superare una sfida. Piccole perdite in corrente alternata si verificano anche nelle bobine di trasmissione superconduttrici. Queste perdite aumentano con l'aumentare dell'efficienza di trasmissione, con un impatto decisivo: la temperatura superficiale dei fili superconduttori aumenta e la superconduttività crolla.
I ricercatori hanno sviluppato una particolare configurazione della bobina in cui i singoli avvolgimenti sono separati l'uno dall'altro da distanziatori. "Questo accorgimento riduce significativamente le perdite di corrente alternata nella bobina", afferma Christoph Utschick. "Di conseguenza, è possibile trasmettere potenza fino al kilowatt.".
Ottimizzazione tramite simulazioni analitiche e numeriche.
Il team ha scelto un diametro della bobina per il proprio prototipo che ha permesso di ottenere una densità di potenza superiore a quella possibile nei sistemi disponibili in commercio. "L'idea di base delle bobine superconduttrici è quella di raggiungere la minima resistenza possibile alla corrente alternata all'interno del più piccolo spazio di avvolgimento possibile e compensare così il ridotto accoppiamento geometrico", afferma Utschick.
Ciò ha costretto i ricercatori a risolvere un conflitto fondamentale. Se avessero ridotto la distanza tra gli avvolgimenti della bobina superconduttrice, la bobina sarebbe risultata molto compatta, ma ci sarebbe stato il rischio di un collasso della superconduttività durante il funzionamento. D'altra parte, distanze maggiori avrebbero comportato una minore densità di potenza.
"Abbiamo ottimizzato la distanza tra i singoli avvolgimenti utilizzando simulazioni analitiche e numeriche", afferma Utschick. "La spaziatura è approssimativamente pari alla metà della larghezza del conduttore a nastro." I ricercatori ora intendono lavorare per aumentare ulteriormente la quantità di potenza trasmissibile.
Ambiti applicativi entusiasmanti:
se avranno successo, si apriranno le porte a una serie di interessanti settori applicativi, come la robotica industriale, i veicoli autonomi e le apparecchiature mediche ad alta tecnologia. Utschick immagina persino auto da corsa elettriche che possono essere ricaricate dinamicamente in pista, così come velivoli elettrici autonomi.
Tuttavia, l'applicabilità su larga scala del sistema presenta ancora un ostacolo. Le bobine richiedono un raffreddamento costante con azoto liquido e i recipienti di raffreddamento utilizzati non possono essere in metallo. Altrimenti, le pareti dei recipienti metallici si surriscalderebbero considerevolmente nel campo magnetico, proprio come una pentola su un piano cottura a induzione.
"Attualmente non esiste sul mercato alcun criostato di questo tipo. Sarà necessario un notevole sforzo di sviluppo", afferma Rudolf Gross, professore di fisica tecnica presso l'Università Tecnica di Monaco e direttore dell'Istituto Walther-Meissner dell'Accademia Bavarese delle Scienze e delle Discipline Umanistiche. "Tuttavia, i risultati ottenuti finora rappresentano un importante passo avanti per la trasmissione di energia senza contatto ad alti livelli di potenza.".
Pubblicazione:
Christoph Utschick, Cem Som, Ján Souc, Veit Große, Fedor Gömöry e Rudolf Gross.
Trasferimento di potenza wireless superconduttivo oltre i 5 kW con elevata densità di potenza per applicazioni industriali e ricarica rapida delle batterie.
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 2 febbraio 2021.
Link: https://ieeexplore.ieee.org/document/9345521
Ulteriori informazioni:
Il partner di cooperazione Würth Elektronik eiSos ha definito l'argomento e finanziato la promozione industriale alla base di questa pubblicazione. Parte essenziale della ricerca è stata svolta presso l'Istituto Walther-Meissner (WMI) dell'Accademia Bavarese delle Scienze e delle Discipline Umanistiche. I superconduttori ad alta temperatura utilizzati sono stati forniti da Theva Dünnschichttechnik, una società spin-off dell'Università Tecnica di Monaco.
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Congatec offre piattaforme con intervallo di temperatura esteso per tutti i livelli di prestazioni, dai moduli COM-HPC di fascia alta ai moduli SMARC a basso consumo. Il portfolio di soluzioni per i moduli server COM-HPC affronta la sfida di gestire TDP più elevati per queste piattaforme di edge computing nell'intero intervallo di temperatura esteso.
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Al fine di contribuire all'attuazione del Piano europeo di ripresa Next Generation EU e del Piano di ripresa, trasformazione e resilienza presentato dal Governo, la piattaforma EsPlásticos ha promosso una proposta per un importante progetto trainante incentrato sulla circolarità della plastica e sull'innovazione, in modo da dare impulso alla transizione ecologica, uno dei pilastri del piano, insieme alla trasformazione digitale, alla coesione sociale e territoriale e all'uguaglianza.
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KIOXIA Europe GmbH ha annunciato l'avvio della produzione di campioni del suo dispositivo di memoria flash integrato Universal Flash Storage (UFS) Ver. 3.1 da 1 terabyte (TB). Alloggiato in un package alto solo 1,1 mm (che lo rende il dispositivo UFS da 1 TB più sottile disponibile sul mercato), questo nuovo prodotto utilizza la memoria flash 3D BiCS FLASH di KIOXIA e raggiunge velocità di lettura sequenziale fino a 2050 MB/s e velocità di scrittura sequenziale fino a 1200 MB/s.
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Mouser Electronics, Inc. sponsorizzerà la 19ª edizione del concorso di design "Create the Future", che incoraggia ingegneri e innovatori di tutto il mondo a dare forma alle loro grandi idee. Mouser sponsorizza questo concorso da diversi anni. Il concorso è organizzato da SAE Media Group, una società di SAE International.
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Panasonic Industry ha sviluppato la sua popolare serie ZS di condensatori ibridi con successori eccezionali: nello sviluppo del tipo ZU (25~63 V CC a 8~12 mΩ), l'attenzione si è concentrata sulla riduzione della dissipazione di potenza, mentre la serie ZSU (25~63 V CC, capacità 120~1000 μF) offre una capacità pressoché ineguagliabile.
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