Powering the future | Vineet Edupuganti | TEDxMtHood

Voglio iniziare chiedendo a tutti voi
una semplice domanda quanti di voi desiderano
che il tuo telefono portatile o altro dispositivo
di scelta hanno una batteria più duratura
alza quelle mani ciao ok wow oh questo
il ragazzo ha due mani sì, lo adoro
Penso che la nostra reazione sia molto
di modi rappresentativi del nostro sottostante
filosofia quando si tratta dei nostri dispositivi
se è in elettronica di consumo
elettrodomestici o anche ora più recentemente il nostro
fantastici nuovi veicoli elettrici, vogliamo i nostri
batterie per durare più a lungo possibile
e infine quando abbiamo finito
li tendiamo a buttarli fuori così
con quello sfondo puoi probabilmente
immagina quanto sono stato sorpreso
imbattersi nel campo del transitorio o
elettronica biodegradabile a causa del
enfasi che tradizionalmente mettiamo su
dispositivi duraturi e durevoli che non ho mai avuto
anche fermato a considerare i meriti di
i dispositivi opposti che degradano
intenzionalmente nel tempo ma come pensavo
ancora un po ‘comincio a capire come
utili potrebbero essere diamo un’occhiata
in un paio di esempi si consideri a
situazione come una fuoriuscita di petrolio dove
il sensing può essere incredibilmente importante
non possiamo semplicemente far cadere migliaia di normali
sensori nell’oceano perché per uno
sarebbe super difficile reclamare tutto
loro e se li abbiamo lasciato alle spalle che
potrebbe effettivamente inquinare ulteriormente il
ambiente
controintuitivamente perché alcuni di
quei sensori potrebbero effettivamente contenere
elementi tossici che sono dove transitori
l’elettronica entra e mabeline
efficace a buon mercato e soprattutto benigno
sistemi a cui si applica la stessa logica
rilevamento agricolo e ambientale
e elettronica di consumo biodegradabile
come i tuoi computer portatili e telefoni potrebbero aiutare
ridurre al minimo i milioni di tonnellate di
rifiuti elettronici che hanno sempre più
stato collegato con ambientale e
problemi di salute
ma probabilmente il più allettante
applicazione di tutti almeno nella mia mente
si trova nel campo della medicina ci sono
un sacco di problemi che sorgono nella
tratto gastrointestinale del corpo umano
ad esempio, immagina una piccola capsula
non più grande di una pillola di prescrizione che
potresti prendere e potresti ingoiare
questa capsula e come ha viaggiato attraverso
il tuo corpo avrebbe trasmesso in modo dinamico
Informazioni questo potrebbe essere dalla temperatura
acidità o qualsiasi altra variabile che puoi
immagina e poi lentamente sul corso
delle prossime diverse ore lo farebbe
sciogliersi innocentemente via ora quel tipo
di monitoraggio in tempo reale potrebbe fornire
informazioni preziose non solo per te
ma al tuo dottore per le persone che cercano di farlo
capire meglio le malattie e tutto questo
con assolutamente alcun rischio per la
paziente
per di più potresti persino incorporare un
sistema di rilascio controllato del farmaco
in questa piccola capsula così ora sei
non solo usandolo per il monitoraggio ma per
qualcosa di potente come una droga mirata
consegna quindi inutile dirlo dopo
sentendo parlare di tutte queste possibilità
è stato super eccitato di avere uno sfondo in
ricerca e scienza dei materiali e così io
sentivo che questo era proprio il mio vicolo
e il primo passo logico era capire
che cosa esattamente era stato fatto nel
campo finora e nell’estate del 2015
quando ho iniziato a chiedere queste cose
domande che sono stato abbastanza sorpreso di trovare
che la risposta non era poi così tanto
Ho visto che l’elettronica transitoria era
ancora un’area emergente e in crescita ma
c’era ancora molto spazio a disposizione
scoperto e quindi la progressione naturale
è stato cercare di capire dove mi adatto in entro
questo ampio ambito e ho capito che a
il cuore di ogni sistema è la batteria
che funge da fonte di alimentazione a bordo
quindi il mio pensiero era che potevo davvero
concentrarsi su e migliorare su questo essenziale
componente sarei in grado di fare il
la più grande differenza che ho passato alla prossima
diversi mesi facendo ricerche di base
leggendo articoli di giornale e alla fine
io
è venuto con il mio design per a
batteria biodegradabile e il risultato è stato
questo un dispositivo composto da magnesio e
ferro di cui entrambi sono completamente
metalli biodegradabili e biocompatibili
che può essere usato tranquillamente all’interno di
contesto del corpo o del
ambiente il volume totale su questo
il dispositivo era dell’ordine di solo cubico
millimetri così estremamente piccolo e fatto
era in grado di fornire energia per
oltre 30 ore e disciolto interamente in
l’arco di pochi giorni che puoi
vedere in queste immagini era anche davvero
grande è che le prestazioni del
batteria abbinata e effettivamente superata
quelli di molti studi che erano stati
riportato prima e in digitale meglio
le prestazioni erano anche più convenienti
mentre si combina perfettamente con
requisiti per elettronica a bassa potenza
sistemi dimostrativi immediati
applicabilità in piccola breve durata
sensori che è davvero un grande risultato e
l’ultima parte del mio lavoro è stata coinvolta
sviluppare un modello efficiente che potrebbe
seguire da vicino con i dati del mondo reale e
essenzialmente prevedere le prestazioni della batteria
nel tempo e cosa significasse questo
piuttosto che dover eseguire sperimentale
prova manualmente per decine o anche centinaia
di ore ora puoi semplicemente specificare a
una manciata di parametri e poi
valutare immediatamente come sarebbe la batteria
eseguire in applicazioni specifiche che
è un grande risparmio di tempo e risorse
è stata davvero l’essenza della mia
lavoro di sviluppo e modellizzazione a
batteria biodegradabile e ancora per tutti
i grandi risultati penso l’aspetto di
il mio lavoro mi è piaciuto molto
era solo la sperimentazione mi pura
penso che sia solo una volta che ottieni davvero
andando su un progetto a cui inizi
rendersi conto di quante opzioni ci sono
di cose che puoi fare in parte
porterà inevitabilmente a nuove conoscenze
e in alcuni rari casi anche
In effetti ho notato che le scoperte
durante il mio viaggio che è stato un
piccoli cambiamenti non come significativi che
sono stati in grado di ottenere il maggiore impatto
notato abbastanza
il mio processo di test, per esempio, che
magnesio che era uno dei miei principali
i materiali erano in realtà molto degradanti
troppo rapidamente per avere valore pratico e
quindi qui ero con tutte le mie aspirazioni
guardando una batteria che non lo era
in realtà funzionante non lo era
in realtà produce abbastanza potenza e così
naturalmente ho pensato a lungo e duramente
come potrei superare questo problema
compresi molti molto complessi e
soluzioni altamente dettagliate quando
alla fine ho pensato perché non proprio
prova ad usare una lega il mio pensiero era quello
proprio come l’acciaio è molto diverso da
ferro puro nelle sue proprietà reali che
una lega di magnesio potrebbe infatti cedere
prestazioni superiori rispetto al
magnesio puro e ciò che era veramente
notevole è quello in termini di
composizione erano i due materiali
praticamente identico
la lega è appena stata aggiunta nel tre percento
alluminio e uno per cento di zinco e ancora
quando ho fatto questo piccolo dispositivo di cambiamento
le prestazioni sono migliorate di oltre sei volte
che finì per essere uno dei miei principali
risultati
Penso che la lezione chiave lì che alcuni
delle nostre migliori scoperte può venire da
luoghi inaspettati non è solo vero nel mio
ricerca ma tiene anche al di fuori
confini di un laboratorio di ricerca, non importa
quello che il campo abbiamo bisogno di imparare a
abbracciare il non convenzionale e prendere un
fai un passo indietro ogni tanto e guarda
al quadro più ampio se non l’avessi fatto
considerato l’ utilizzo della lega che era a
soluzione materiale molto più semplice della
altre opzioni che stavo guardando vorrei
ho perso una delle mie chiavi
scoperte se non usiamo i modelli come
semplificando le astrazioni il processo di
perfezionare e migliorare i nostri dispositivi
diventa esponenzialmente più difficile e
ad un livello ancora più alto se ci rifiutiamo di farlo
spostare il paradigma fondamentale in cui
vediamo i nostri dispositivi elettronici in ordine
per ospitare un più semplice
tecnologia elettronica biodegradabile noi
rischio di perdere una serie di eccitanti
applicazioni
potrebbe veramente trasformare le nostre vite per il
meglio una delle mie citazioni preferite è da
il grande Leonardo da Vinci che una volta
Detto la semplicità è il massimo
raffinatezza e penso a cosa
la citazione ci dice così direttamente che è così
non tutto sulla complessità e sulla fantasia
nonostante quello che alcune persone credono ciò che noi
davvero bisogno di più sono eleganti e
soluzioni open-mind immaginate un mondo dentro
che potresti lanciare un telefono in a
discarica senza doversi preoccupare
l’inquinamento immagina un mondo in cui tu
potrebbe raccogliere informazioni preziose sul tuo
corpo o l’ambiente con assolutamente
nessun rischio di danno 10 minuti fa
questi potrebbero essere tutti come
possibilità futuristiche inverosimili ma
Spero che tutto il mio discorso venga mostrato è quello
dopotutto non siamo poi così lontani
c’è così tanto che possiamo ottenere in
Elettronica transitori e di là di
guardando i problemi da interamente
diversi angoli e quindi usando
approcci semplici e intuitivi
per trovare risposte efficaci noi
avere tutto questo potenziale non sfruttato
cosa potremmo fare se ci rendessimo finalmente conto
Grazie
[Applausi]