L'enfilade scientifique du VdF (Sciences physiques, chimiques, mathématiques)

Cat Lord a écrit:

Mon fils de 10 ans regardait une émission scientifique à la télévision, expliquant la mécanique quantique, le principe d'incertitude d'Heisenberg, l'équation de Schrodinger, etc. Il essayait de faire sens avec le fait que le comportement de l'univers est régi par la probabilité et les statistiques et non par des lois définies et prévisibles.

Une heure après le début du programme, il s'est tourné vers ma femme et lui a posé la question : "Ils vont quand même nous annoncer que c'est un poisson d'avril élaboré, hein ?"



  Cat

Y'a eu il y a peu un doc Einstein/Hawkings sur Arte qui n'était pas inoubliable mais qui présentait, pour une fois, des expériences visuelles illustrant la relativité avec clarté et sans prendre les gens pour des crétins (les deux sont compliqués à combiner). En revanche, celui en quatre partie qui passe actuellement sur la même chaîne est tout naze. Je suis sans doute passé à côté des bons ouvrages, mais j'avoue qu'entre les trucs super grand public qui n'expliquent pas grand-chose et les bouquins lisibles uniquement par des spécialistes, moi, vieil ingénieur intéressé mais pas du tout au point sur le sujet, je n'ai jamais trouvé mon bonheur.
Ma conclusion c'est que je suis trop con pour comprendre, et j'ai fait ma paix avec ça

Le quantique pour moi, c'est :

1. On m'explique
2. J'ai tout compris, c'est devenu super limpide
3. On me laisse seul
4. Il y a un moment de grand silence dans mon cerveau
5. Je ne sais plus du tout de quoi ça parle

Ah mais moi je connais très bien.

La critique de la raison pure, la critique de la raison pratique, la critique de la faculté de juger, l'idée d'une histoire universelle d'un point de vue cosmopolitique, je passe mes journées dedans ces temps ci. (j'ai même réussi à caser dans ma thèse "le cantique des kantismes" et j'en suis très fier )

https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/5.0005814

le réacteur à plasma a-t-il été inventé ?

s'ils ont une rallonge assez grande oui. Ils parlent à la fin d'une batterie équivalente à une Tesla, mais pour un avion, ça fait une autonomie de combien ?
Le principe semble y être, la prochaine étape c'est d'arriver à fabriquer un drone avec ça.

Hildoceras a écrit:

s'ils ont une rallonge assez grande oui. Ils parlent à la fin d'une batterie équivalente à une Tesla, mais pour un avion, ça fait une autonomie de combien ?

Juste ce qu'il faut pour décoller. Après, faut s'arrêter et recharger sur une borne

Ah oui la grande borne, je connais, mais après tu planes !

Spoiler:

_ T'as besoin d'un remontant mon mignon ?

(Non, mais quand je t'ai dit la Grande Borne ! Je t'ai parlé de l'Essonne, pas de...)

On aurait découvert une planète habitable !

Futura-Sciences a écrit:

Une potentielle super-Terre dans la zone habitable d'un ju.meau du Soleil

L'étoile Kepler-160, similaire au Soleil, était déjà connue pour être accompagnée de deux planètes surchauffées. Dans une nouvelle étude, deux nouvelles planètes sont révélées dans ce système, dont une potentielle super-Terre située dans la zone habitable de l'étoile.

Plus de 4.000 exoplanètes sont connues à ce jour, mais peu parmi celles-ci sont des planètes de taille terrestre dans la zone habitable d'une étoile semblable au Soleil. Kepler-160 est, à ce titre, un système notable qui fait l'objet d'une nouvelle étude menée par René Heller et parue ce 4 juin dans Astronomy & Astrophysics.

L'étoile centrale du système Kepler-160 est semblable au Soleil : son diamètre est 1,12 fois celui du Soleil et sa température de surface est de 5.200 °C, à comparer aux 5.500 du Soleil, ce qui fait que les deux étoiles ont des luminosités quasiment identiques. Cette étoile, aussi connue sous les désignations KIC 7269974 et KOI-456, fut observée par le télescope spatial Kepler entre 2009 et 2013.

Grâce à leurs transits, deux premières planètes furent alors découvertes tout près de cette étoile : Kepler-160 b, une super-Terre (1,7 fois le diamètre de la Terre) qui fait le tour de l'étoile en 3,4 jours, et Kepler-160 c, une planète probablement semblable à Neptune (3,1 diamètres terrestres) qui en fait le tour en 13,7 jours. À titre de comparaison, Mercure tourne autour du Soleil en 88 jours. La périodicité des transits de Kepler-160 c semblait cependant modulée par la présence d'une troisième planète qui, elle, ne transite pas.
Deux nouvelles planètes…

René Heller, astrophysicien à l'Institut Max-Planck de recherche sur le système solaire (MPS), à Göttingen (Allemagne), et ses collaborateurs ont pu confirmer l'existence de cette planète perturbatrice. Les caractéristiques physiques et orbitales de cet objet désigné Kepler-160 d, restent cependant assez peu contraintes : une masse entre 1 et 100 fois celle de la Terre et une période orbitale entre 7 et 50 jours. Dans tous les cas, cette planète serait donc elle aussi très chaude, comme ses deux voisines au-dessus.

Cependant, Heller et ses collègues ont découvert une potentielle autre planète dans le système qui serait plus « terrestre ». En effet, ce possible quatrième compagnon, provisoirement désigné KOI-456.04, aurait un diamètre de 1,9 fois celui de la Terre et ferait le tour de son étoile en 378 jours, ce qui le placerait dans la zone habitable de son étoile. Les chercheurs restent pour le moment prudents en considérant cet objet seulement comme un candidat, mais signalent qu'il s'agit tout de même d'un candidat prometteur avec 85 % de probabilité qu'il s'agisse réellement d'une planète et non d'un artefact instrumental.
Les planètes typiquement détectées autour d'étoile de type solaire sont des planètes chaudes de taille neptunienne (troisième image). La plupart des planètes de taille terrestre en zone habitable ont été détectées autour de naines rouges (image du bas). KOI-456.04 ferait partie des quelques cas connus de planètes de moins de deux diamètres terrestres à se trouver dans la zone habitable d'une étoile similaire au Soleil (deuxième ligne). La situation de la Terre autour du Soleil est aussi visible pour comparaison (image du haut). René Heller, MPS

Les planètes typiquement détectées autour d'étoile de type solaire sont des planètes chaudes de taille neptunienne (troisième image). La plupart des planètes de taille terrestre en zone habitable ont été détectées autour de naines rouges (image du bas). KOI-456.04 ferait partie des quelques cas connus de planètes de moins de deux diamètres terrestres à se trouver dans la zone habitable d'une étoile similaire au Soleil (deuxième ligne). La situation de la Terre autour du Soleil est aussi visible pour comparaison (image du haut). René Heller, MPS
…dont une grosse cousine de la Terre

Si KOI-456.04 est réellement une planète, alors ce serait une des quelques planètes connues de taille relativement terrestre à se trouver dans la zone habitable d'une étoile analogue au Soleil. En effet, la plupart des exoplanètes connues de moins de deux fois le diamètre de la Terre, avec des températures de surface potentiellement clémentes, sont en orbite autour d'une étoile naine rouge, alors que l'on détecte plus typiquement des planètes chaudes de taille neptunienne autour des étoiles similaires au Soleil.

Les conditions de surface sur KOI-456.04 pourraient donc être similaires à celles connues sur Terre, à condition que son atmosphère ne soit pas trop massive et ne ressemble pas à celle de la Terre. La quantité de lumière reçue de son étoile hôte représente environ 93 % de la lumière solaire reçue sur Terre. Si KOI-456.04 a une atmosphère essentiellement inerte avec un effet de serre modéré semblable à celui de la Terre, sa température de surface serait en moyenne de +5 degrés Celsius, soit environ dix degrés de moins que la température moyenne sur Terre.

Des observations supplémentaires devraient permettre de confirmer ou non l'existence de cette quatrième planète. Cette confirmation pourrait venir de certains des télescopes terrestres les plus puissants ou de la mission spatiale Plato de l'ESA, dont le lancement est prévu en 2026.
Ce qu'il faut retenir

   Kepler-160 est une étoile similaire au Soleil qui était déjà connue pour abriter deux planètes surchauffées, dont une perturbée par un autre compagnon qui ne transite pas.
   Une nouvelle étude a permis de confirmer cette troisième planète, elle aussi chaude, mais aussi de révéler une quatrième planète qui, elle, serait dans la zone habitable de l'étoile.
   Cet objet, KOI-456.04, est pour le moment un candidat, mais si son existence était confirmée, ce serait une des rares planètes de taille relativement terrestre connues autour d'une étoile semblable à la nôtre.

Liens externes
Heller et al., « Transit least-squares survey III. A 1.9 R⊕ transit candidate in the habitable zone of Kepler-160 and a nontransiting planet characterized by transit-timing variations », 2020.
MPS, « A mirror image of Earth and Sun », 2020
MPS, « "We pulled out all the stops" », 2020

Source

Vous croyez qu'on pourra s'y réfugier ?

"de taille relativement terrestre" Deux fois le diamètre de la terre, ça fait quelle gravité si on considère sa masse volumique comme équivalente à celle de la terre ? (si les physiciens du forum pouvaient vérifier, je trouve 8 fois la gravité terrestre )

Ensuite pour ce qui est d'aller s'y réfugier... L'espèce humaine pourrait peut-être y envoyer des représentants, mais un transfert de population est totalement irréaliste. C'est comme de rêver d'un transfert de population vers une mars terraformée, le nombre fait que ça n'a pas de sens.

Oui volume d'une boule 4/3 pi r^3
Donc si on double le rayon on multiplie le volume par 8.
A masse volumique constante ça fait une masse et donc une gravité 8 fois plus forte(bon un peu moins en faitvu quon est plus loin du centre)

De toue façon, à 3000 années-lumière de la terre...
Je ne comprends pas l'intérêt de ces papiers. On sait d'une part qu'il y a tellement de planètes qu'il s'en trouve forcément quelques-unes, et même sans doute une tripotée, susceptibles d'abriter la vie telle qu'on l'entend, et d'autre part qu'on n'aura jamais, jamais, jamais les moyens techniques d'envoyer des gens en dehors de notre système solaire, tellement les distances, le carburant et le temps nécessaires à ces trajets sont incroyablement hors de notre portée.

boultan a écrit:

De toue façon, à 3000 années-lumière de la terre...
Je ne comprends pas l'intérêt de ces papiers. On sait d'une part qu'il y a tellement de planètes qu'il s'en trouve forcément quelques-unes, et même sans doute une tripotée, susceptibles d'abriter la vie telle qu'on l'entend, et d'autre part qu'on n'aura jamais, jamais, jamais les moyens techniques d'envoyer des gens en dehors de notre système solaire, tellement les distances, le carburant et le temps nécessaires à ces trajets sont incroyablement hors de notre portée.

faut jamais dire jamais"

du point de vue de Samuel de Champlain, c'était sans doute impossible d'envoyer des hommes sur la lune...

alors, dans 400 ans, qui sait?

Pour les lève-tôt habitant l'hémisphère nord, la comète Neowise est visible dans le ciel du matin. Et quand je dis "matin", c'est plutôt les derniers moments avant l'aube...

Keyan Farlander a écrit:

Vous croyez qu'on pourra s'y réfugier ?

c'est tentant. D'un autre côté, la covid a prouvé qu'il était fort simple de réduire la pollution.

Alors je vote pour que l'on expédie plutôt l'extrême-droite, l'extrême-gauche et les fanatiques religieux vers cette planète.

On chantera leur mémoire autour du feu, pour se rappeller de leur grand sacrifice alors que leur vaisseaux se sont malencontreusement dirigés vers une étoile

viper37 a écrit:

Keyan Farlander a écrit:

Vous croyez qu'on pourra s'y réfugier ?

c'est tentant.  D'un autre côté, la covid a prouvé qu'il était fort simple de réduire la pollution.

Ben non, ça a prouvé que c'était fort compliqué. En faisant un lockdown sur toute l'Europe, ça n'a baissé pendant cette période que de 8 à 12% de ce qu'on devrait faire...

Cat

Il y a une histoire comme ça, dans le guide du routard galactique.

Une civilisation très avancée décide de se débarrasser de tous ses abrutis, incapables et inutiles, comme les désinfecteurs de téléphones. Elle monte une fausse expédition spatiale avec trois vaisseaux, remplit le second avec tous ces losers et l'expédie pour s'écraser. Sauf que l'expédition est détournée par un accident cosmique, et atterrit en catastrophe sur la terre où les survivants fondent l'humanité

Et ce n'est pas fini : la civilisation qui les a envoyés bénéficie d'un âge d'or... très bref, puisqu'une épidémie foudroyante, partie d'un téléphone non désinfecté, décime leur population !

Major quantum computational breakthrough is shaking up physics and maths

L'article est en anglais, je n'ai pas trouvé d'équivalent en français, désolé. J'ai par contre trouvé un autre article qui parle de nouvelles contraintes découvertes.

Citation :

MIP* = RE is not a typo. It is a groundbreaking discovery and the catchy title of a recent paper in the field of quantum complexity theory. Complexity theory is a zoo of “complexity classes” – collections of computational problems – of which MIP* and RE are but two.

The 165-page paper shows that these two classes are the same. That may seem like an insignificant detail in an abstract theory without any real-world application. But physicists and mathematicians are flocking to visit the zoo, even though they probably don’t understand it all. Because it turns out the discovery has astonishing consequences for their own disciplines.

In 1936, Alan Turing showed that the Halting Problem – algorithmically deciding whether a computer program halts or loops forever – cannot be solved. Modern computer science was born. Its success made the impression that soon all practical problems would yield to the tremendous power of the computer.

But it soon became apparent that, while some problems can be solved algorithmically, the actual computation will last long after our Sun will have engulfed the computer performing the computation. Figuring out how to solve a problem algorithmically was not enough. It was vital to classify solutions by efficiency. Complexity theory classifies problems according to how hard it is to solve them. The hardness of a problem is measured in terms of how long the computation lasts.

RE stands for problems that can be solved by a computer. It is the zoo. Let’s have a look at some subclasses.

The class P consists of problems which a known algorithm can solve quickly (technically, in polynomial time). For instance, multiplying two numbers belongs to P since long multiplication is an efficient algorithm to solve the problem. The problem of finding the prime factors of a number is not known to be in P; the problem can certainly be solved by a computer but no known algorithm can do so efficiently. A related problem, deciding if a given number is a prime, was in similar limbo until 2004 when an efficient algorithm showed that this problem is in P.

Another complexity class is NP. Imagine a maze. “Is there a way out of this maze?” is a yes/no question. If the answer is yes, then there is a simple way to convince us: simply give us the directions, we’ll follow them, and we’ll find the exit. If the answer is no, however, we’d have to traverse the entire maze without ever finding a way out to be convinced.

Such yes/no problems for which, if the answer is yes, we can efficiently demonstrate that, belong to NP. Any solution to a problem serves to convince us of the answer, and so P is contained in NP. Surprisingly, a million dollar question is whether P=NP. Nobody knows.
Trust in machines

The classes described so far represent problems faced by a normal computer. But computers are fundamentally changing – quantum computers are being developed. But if a new type of computer comes along and claims to solve one of our problems, how can we trust it is correct?
Picture of computer code.
Complexity science helps explain what problems a computer can solve. Phatcharapon/Shutterstock

Imagine an interaction between two entities, an interrogator and a prover. In a police interrogation, the prover may be a suspect attempting to prove their innocence. The interrogator must decide whether the prover is sufficiently convincing. There is an imbalance; knowledge-wise the interrogator is in an inferior position.

In complexity theory, the interrogator is the person, with limited computational power, trying to solve the problem. The prover is the new computer, which is assumed to have immense computational power. An interactive proof system is a protocol that the interrogator can use in order to determine, at least with high probability, whether the prover should be believed. By analogy, these are crimes that the police may not be able to solve, but at least innocents can convince the police of their innocence. This is the class IP.

If multiple provers can be interrogated, and the provers are not allowed to coordinate their answers (as is typically the case when the police interrogates multiple suspects), then we get to the class MIP. Such interrogations, via cross examining the provers’ responses, provide the interrogator with greater power, so MIP contains IP.

Quantum communication is a new form of communication carried out with qubits. Entanglement – a quantum feature in which qubits are spookishly entangled, even if separated – makes quantum communication fundamentally different to ordinary communication. Allowing the provers of MIP to share an entangled qubit leads to the class MIP*.

It seems obvious that communication between the provers can only serve to help the provers coordinate lies rather than assist the interrogator in discovering truth. For that reason, nobody expected that allowing more communication would make computational problems more reliable and solvable. Surprisingly, we now know that MIP* = RE. This means that quantum communication behaves wildly differently to normal communication.
Far-reaching implications

In the 1970s, Alain Connes formulated what became known as the Connes Embedding Problem. Grossly simplified, this asked whether infinite matrices can be approximated by finite matrices. This new paper has now proved this isn’t possible – an important finding for pure mathematicians.

In 1993, meanwhile, Boris Tsirelson pinpointed a problem in physics now known as Tsirelson’s Problem. This was about two different mathematical formalisms of a single situation in quantum mechanics – to date an incredibly successful theory that explains the subatomic world. Being two different descriptions of the same phenomenon it was to be expected that the two formalisms were mathematically equivalent.

But the new paper now shows that they aren’t. Exactly how they can both still yield the same results and both describe the same physical reality is unknown, but it is why physicists are also suddenly taking an interest.

Time will tell what other unanswered scientific questions will yield to the study of complexity. Undoubtedly, MIP* = RE is a great leap forward.

ça m'a l'air vraiment intéressant. Si seulement j'arrivais à comprendre ce que je lis...
Toutes ces années à regarder Star Trek et Stargate ne m'auront pas servie à grand chose, au final.

Et un article sur les obstacles à franchir.
J'imagine que Gwann sera le plus intéressé de nous tous ici, mais je trouve quand même celà fascinant :)

Informatique quantique : un nouvel obstacle confirmé par les chercheurs

Citation :

informatique quantique est une science requérant autant de minutie que de patience. Essayez de construire un château de cartes à l'extérieur un jour d'ouragan, et vous aurez un aperçu du défi posé par l'exploration et l'exploitation de superpositions d'états quantiques, des créatures si susceptibles qu'elles s'effondrent à la moindre contrariété (on parle alors de décohérence). Afin de ne pas froisser ces participantes cruciales au bon fonctionnement d'un ordinateur quantique, les chercheurs sont contraints de travailler dans des environnements ultra-contrôlés à l'abri de toute interférence néfaste. Mais certains éléments sont plus difficiles à contrôler que d'autres.
Qubits supraconducteurs et rayonnement

Une équipe multidisciplinaire vient en effet de démontrer que la radioactivité naturelle pourrait contrarier les efforts des informaticiens quantiques. « Notre étude est la première à démontrer clairement que le rayonnement ionisant à niveau faible dégrade la performance des qubits supraconducteurs. », annonce John Orrell, chercheur au Pacific Northwest National Laboratory et auteur principal de l'étude, parue dans la revue Nature. « Ces résultats suggèrent qu'un bouclier antiradiation devra être nécessaire pour atteindre la performance longtemps attendue pour les ordinateurs quantiques de ce type. »

Quelques définitions s'imposent. Le qubit est à l'ordinateur quantique ce que le bit est à l'ordinateur classique. De manière schématique, plutôt que d'être représenté par un 1 ou un 0, le qubit incarne les deux à la fois dans ce que l'on appelle une superposition quantique, un équilibre fragile difficile à maintenir, surtout lorsque l'on commence à ajouter de nouveaux qubits. Les qubits supraconducteurs sont les candidats les plus prometteurs dans la fabrication d'ordinateurs quantiques stables à grande échelle : le record actuel est détenu par la puce Bristlecone, comptabilisant 72 qubits. Le rayonnement ionisant désigne, quant à lui, une gamme de la radioactivité naturelle suffisamment puissante pour être capable d'ioniser les atomes (comme les rayons X et gamma).
Un circuit quantique supraconducteur. Erik Lucero

Un circuit quantique supraconducteur. Erik Lucero
Un ennemi invisible mais puissant

La radioactivité naturelle est partout autour de nous : elle provient de nos portables, du macadam, des bananes ou encore de l'espace. Mais certaines formes de radiations sont plus problématiques que d'autres pour les informaticiens quantiques. Il en va ainsi du rayonnement ionisant : « nous avons découvert que la mise en pratique de l'informatique quantique avec ces appareils ne sera pas possible à moins que nous ne réglions le problème du rayonnement », commente le physicien Brent VanDevender, coauteur. Le rayonnement brise les paires d'électrons transportant habituellement le courant à l'intérieur du supraconducteur. Lorsque les paires sont rompues, le courant rencontre une plus grande résistance, qui détruit l'équilibre subtil des qubits.

Ces résultats pourraient avoir un impact sur un autre champ d'étude : la recherche de matière noire. En effet, certains détecteurs de matière noire emploient eux aussi la supraconductivité et doivent pareillement être protégés des radiations. « En comprenant mieux ce processus nous pourrons créer des capteurs supraconducteurs plus performants et aboutir à une recherche de la matière noire plus fine », conclut le physicien Ben Loer.

Et un autre article en anglais (désolé pour ceux qui comprennent mal la langue, faudra utiliser Google Translate, je n'ai pas trouvé en français celui-ci non plus).

Résumé de l'article:
L'entreprise NDB a trouvé un moyen de réutiliser les déchets nucléaires pour en faire des piles super durables. L'on parle d'une durée de vie de quelques décennies (grosso modo 90 ans) allant jusqu'à 28 000 ans.
Ils veulent fabriquer une version faible intensité et haute intensité. Ils ont déjà une preuve de concept et veulent démarrer la fabrication de la pile faible intensité dès que leurs labos pourront réouvrir après la covid-19 et prétendent avoir un modèle sur le marché d'ici 2 ans.

Le concept utilise les graphites de réacteurs nucléaires qui ont absorbés énormément de radiations et sont donc de dangereux déchets nucléaires. Ce graphite est riche en carbonne-14, et l'entreprise le transforme et le traite pour en obtenir de minuscules diamant de carbonne-14. Ensuite, le carbonne-14 est entouré de carbonne-12 créé en laboratoire. Le résultat net est une pile qui produit moins de radiation que le corps humain (j'épargne les détails, lisez le texte pour en apprendre plus).

La compagnie prétend pouvoir, à terme, générer suffisamment d'énergie, en reliant plusieurs piles ensemble (batterie, donc), afin de permettre à une maison de produire sa propre énergie pour plusieurs centaines d'années sans être reliée à un système externe.

L'article émet des bémols (italique) au bas de la page. Il semble qu'en l'état actuel des choses, seul la version basse intensité soit viable et ils n'ont pas vu de charte décrivant la génération d'énergie. Donc, d'ici 2 ans, si le concept fonctionne réellement, on pourrait utiliser ce type de pile dans des pace-maker, des unités UPS, de petits appareils électroniques, sans avoir besoin de recharge constante. En fait, si j'ai bien compris, ce genre de pile se recharge par elle même. Donc c'est un peut comme utiliser son téléphone branché. Actuellement, ça serait donc bien pour quelque chose qui se décharge rapidement mais peu souvent, donc surtout des unités UPS et des génératrices qui se décharge uniquement en cas de pannes de courant et peuvent se recharger sur plusieurs heures/jours par la suite. Ce ne serait pas encore assez efficace pour faire fonctionner une voiture électrique par contre.

Néanmoins, à terme, celà me semble super intéressant. On recycle les déchets nucléaires et on produit de l'énergie. En ce moment, les propriétaires de ces déchets paye l'entreprise pour s'en débarasser, alors ça donne un produit peu dispendieux (relativement parlant). Si jamais l'on passe tout le stock de déchet nucléaire, l'entreprise est capable de recréer du carbonne-14 en laboratoire. Et même si ce n'est pas indiqué, on peut s'imaginer que d'ici là, leur processus sera moins coûteux qu'aujourd'hui et qu'ils pourront continuer d'offrir leurs piles à prix compétitif.

Super intéressant. :)


Nano-diamond self-charging batteries could disrupt energy as we know it

Citation :

California company NDB says its nano-diamond batteries will absolutely upend the energy equation, acting like tiny nuclear generators. They will blow any energy density comparison out of the water, lasting anywhere from a decade to 28,000 years without ever needing a charge. They will offer higher power density than lithium-ion. They will be nigh-on indestructible and totally safe in an electric car crash. And in some applications, like electric cars, they stand to be considerably cheaper than current lithium-ion packs despite their huge advantages.

The heart of each cell is a small piece of recycled nuclear waste. NDB uses graphite nuclear reactor parts that have absorbed radiation from nuclear fuel rods and have themselves become radioactive. Untreated, it's high-grade nuclear waste: dangerous, difficult and expensive to store, with a very long half-life.

This graphite is rich in the carbon-14 radioisotope, which undergoes beta decay into nitrogen, releasing an anti-neutrino and a beta decay electron in the process. NDB takes this graphite, purifies it and uses it to create tiny carbon-14 diamonds. The diamond structure acts as a semiconductor and heat sink, collecting the charge and transporting it out. Completely encasing the radioactive carbon-14 diamond is a layer of cheap, non-radioactive, lab-created carbon-12 diamond, which contains the energetic particles, prevents radiation leaks and acts as a super-hard protective and tamper-proof layer.

To create a battery cell, several layers of this nano-diamond material are stacked up and stored with a tiny integrated circuit board and a small supercapacitor to collect, store and instantly distribute the charge. NDB says it'll conform to any shape or standard, including AA, AAA, 18650, 2170 or all manner of custom sizes.

And so what you get is a tiny miniature power generator in the shape of a battery that never needs charging – and that NDB says will be cost-competitive with, and sometimes significantly less expensive than – current lithium batteries. That equation is helped along by the fact that some of the suppliers of the original nuclear waste will pay NDB to take it off their hands.

Radiation levels from a cell, NDB tells us, will be less than the radiation levels produced by the human body itself, making it totally safe for use in a variety of applications. At the small scale, these could include things like pacemaker batteries and other electronic implants, where their long lifespan will save the wearer from replacement surgeries. They could also be placed directly onto circuit boards, delivering power for the lifespan of a device.
Here shown as a small, circuit board mounted design, the nano diamond battery has the potential to totally upend the energy equation since it never needs charging and lasts many, many years
Here shown as a small, circuit board mounted design, the nano diamond battery has the potential to totally upend the energy equation since it never needs charging and lasts many, many yearsNDB

In a consumer electronics application, NDB's Neel Naicker gives us an example of just how different these devices would be: "Think of it in an iPhone. With the same size battery, it would charge your battery from zero to full, five times an hour. Imagine that. Imagine a world where you wouldn't have to charge your battery at all for the day. Now imagine for the week, for the month… How about for decades? That's what we're able to do with this technology."

And it can scale up to electric vehicle sizes and beyond, offering superb power density in a battery pack that is projected to last as long as 90 years in that application – something that could be pulled out of your old car and put into a new one. If part of a cell fails, the active nano diamond part can be recycled into another cell, and once they reach the end of their lifespan – which could be up to 28,000 years for a low-powered sensor that might, for example, be used on a satellite – they leave nothing but "harmless byproducts."

In the words of Dr. John Shawe-Taylor, UNESCO Chair and University College London Professor: “NDB has the potential to solve the major global issue of carbon emissions in one stroke without the expensive infrastructure projects, energy transportation costs, or negative environmental impacts associated with alternate solutions such as carbon capture at fossil fuel power stations, hydroelectric plants, turbines, or nuclear power stations. Their technology’s ability to deliver energy over very long periods of time without the need for recharging, refueling, or servicing puts them in an ideal position to tackle the world’s energy requirements through a distributed solution with close to zero environmental impact and energy transportation costs.”

Indeed, the NDB battery offers an outstanding 24-hour energy proposition for off-grid living, and the NDB team is adamant that it wishes to devote a percentage of its time to providing it to needy remote communities as a charity service with the support of some of the company's business customers.

Should the company chew right through the world's full supply of carbon-14 nuclear waste – a prospect that would take some extremely serious volume – NDB says it can create its own carbon-14 raw material simply and cost-effectively.

The company claims to have completed a proof of concept, and is ready to begin building its commercial prototype once its labs reopen after COVID shutdown. A low-powered commercial version is expected to hit the market in less than two years, and the high-powered version is projected for five years' time. NDB says it's well ahead of its competition with patents pending on its technology and manufacturing processes.

Should this pan out as promised, it's hard to see how this won't be a revolutionary power source. Such a long-life battery would fundamentally challenge the disposable ethos of many modern technologies, or lead to battery packs that consumers carry with them from phone to phone, car to car, laptop to laptop across decades. NDB-equipped homes can be grid-connected or not. Each battery is its own near-inexhaustible green energy source, quietly turning nuclear waste into useful energy.

Sounds like remarkable news to us!

We spoke with several members of the NDB executive team. Check out the full edited transcript of that interview for more information, or watch the cartoon video below.
Nano Diamond Battery Explainer Video - NDB

Source: NDB

Update, August 27, 2020: We have contacted NDB to clarify several of their claims in this article. At this stage we believe the power density claims may relate to the power delivered by the supercapacitor part of the cell, rather than to how much energy the carbon-14 diamond itself is capable of generating. If this is the case, we may be looking at a very slow trickle charge from the diamond into the supercapacitor, and a high power output from the supercapacitor.

The properties of supercapacitors are well known: high power density allowing fast charge and discharge, long lifespan, and low energy density – meaning they can store only a small amount of energy per volume.

Such a system – a trickle-charged supercapacitor – could be useful for sustained, low-power applications, and for emergency applications like Uninterruptible Power Supplies (UPS) that can slowly charge themselves for weeks or months between periods of discharge, but would not generate power anywhere near quickly enough for use in a long-range electric car or other applications requiring sustained high power outputs from a compact battery pack.

NDB speaks of low- and high-power versions of the cell in development, but until we see some output figures the claims are still hazy, and until we see some proof, they are of course just claims. We'll keep you updated.

Si vous jouez à Surviving Mars, vous savez qu'une des premières choses qu'on construit avant que des colons arrivent, c'est un Moxie: Ça permet de créer de l'oxygène à partir du CO2 de Mars.

Je pensais que c'était de la SciFi commode, mais pas du tout, ça existe, et la mission actuelle de Mars vient de prouver que ça marche :

https://www.bbc.com/news/science-environment-56844601

Par contre ça rejette du monoxyde de carbone, dans le cas très improbable d'une terraformation sur le long terme, je suis pas sûr que ce soit un bonne idée.

Cat

Bon, yapuka planter des patates, et c'est bon on peut envoyer des humains sur Mars!

Techniquement, on peut pas déjà en envoyer ?

DD a écrit:

Techniquement, on peut pas déjà en envoyer ?

Les envoyer, c'est une chose. Les faire se poser vivants avec 60 tonnes de matériel/nourriture en est une autre. Et les faire revenir encore une autre.

Le souci de l'atterrissage, c'est que les méthodes actuelles, déjà fort complexes, plafonnent à 1,5 tonnes, 2 tonnes max. Toues les méthodes précédentes ont connu trop d'échecs pour être réutilisées. Donc il faut trouver une nouvelle méthode, plus adaptée. Il faut aussi fabriquer sur place le carburant pour rentrer, parce que le faire se poser, ça rend l'atterrissage initial encore bien plus lourd - et donc dur.

La fabrication d'oxygène c'était justement pour pouvoir fabriquer le carburant du retour... (de ce que j'ai lu)