グラフェン

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クレジット: パラグラフ

AI ベースの予測およびリスク管理ツールや、確立されたシリコン技術よりも何倍も高感度でエネルギー効率の高いグラフェン センサーなど、いくつかのテクノロジーが、英国を代表するエンジニアリング イノベーションの座を争っています。

3 つの優れたイノベーションが、英国のエンジニアリング イノベーションに対して最も長く続いており、最も名誉ある賞である 2023 年の MacRobert Award の最終候補として、王立工学アカデミーによって選ばれました。 マクロロバート賞は、商業的成功と目に見える社会的利益を実証した、世界を変える技術革新の背後にあるエンジニアリングの英雄を称えるもので、工学のパイオニアであるサー・リチャード・フレンド・フレンFRS教授が委員長を務める厳格で競争の激しい審査プロセスを経て、最終候補者が選ばれました。

3社は金メダルと賞金5万ポンドを目指して競っており、今年の受賞者は7月13日にロンドンで開催される王立工学アカデミー賞ディナーで発表される。

英国王立工学アカデミー・マクロロバート賞審査委員長のサー・リチャード・フレンド・フレンFRS教授は、「エンジニアリングのイノベーションは経済成長と持続可能な未来の原動力であり、今年のマクロバート賞のファイナリスト3名は英国の工学的創意工夫の素晴らしい例である」とコメントしている。多くの社会的課題に対処する、世界をリードする商業的に実行可能な製品を開発しています。

「AI の力を活用する nPlan の機械学習プラットフォームは、世界最大規模の建設およびインフラストラクチャ プロジェクトのリスクを軽減するのに役立っています。一方、Paragraf のグラフェンの先駆的な使用は、他のアプリケーションの中でもとりわけ、電気自動車の安全性とセレスにおける重要な進歩を提供します」革新的な燃料電池は、脱炭素化を加速し、気候変動に取り組むのに役立ちます。

今年のファイナリストは次のとおりです。

Ceres Power – ネットゼロの未来を可能にするクリーンエネルギー技術

Ceres は、発電用の燃料電池やグリーン水素用の電解装置など、先駆的なクリーン エネルギー技術で最終候補に選ばれました。 固体酸化物電池は、一般的な低コスト材料をベースにしており、革新的な堆積技術と高度に差別化されたスタック技術と組み合わせることで、世界が必要な規模とペースで脱炭素化する場合に不可欠となる、ある種の向上した性能を実現します。気候変動に取り組む。

Ceres は、真に可逆的な独自のテクノロジーを備えています。 一方向に走行することで、複数の燃料を使用して、必要なときに必要な場所で高効率に電力を生成できます。 逆に実行すると、高効率かつ低コストでグリーン水素が生成されます。これは、マクロバート賞の審査員がクリーン エネルギー革命における大きな進歩として賞賛したイノベーションです。

燃料電池は新しい技術ではありませんが、特殊な材料セット、高い動作温度、または水素燃料の要件により、燃料電池は宇宙ミッションで使用されています。 Ceres は、一般的に使用されている材料、つまり、500 ～ 600℃ の範囲の温度で動作する薄い穴あきフェライト鋼板上に印刷された電解質としてのガドリニウムをドープしたセリア セラミック膜の使用の先駆者です。 これは、パフォーマンス、燃料の柔軟性、コスト、堅牢性の点で「ゴルディロックス」の温度です。

その結果が、Ceres の特許取得済みのセル技術です。 部屋を照らすにはセル 1 つで十分だが、2024 年に稼働予定の 250 メガワットの容量は 50 万世帯に電力を供給できる可能性がある。 Ceres のライセンス モデルにより、Bosch、Doosan、Weichai などの世界で最も先進的な企業とのパートナーシップを確立し、発電、輸送、産業、日常生活の脱炭素化に必要な規模とペースでシステムと製品を提供することができました。生活。

nPlan – 人工知能 (AI) が建設プロジェクトの遅延による数十億ドルの損失を軽減

nPlan の機械学習テクノロジーは、建設プロジェクトのすべての要素にかかる時間を正確に予測し、大規模な建設およびインフラストラクチャー プロジェクトの予測とリスク軽減において、ここ数十年で最も劇的な前進となります。

予定通りに完了する建設プロジェクトは 7 件に 1 件のみです。 新型コロナウイルス感染症のパンデミック以前は、プロジェクトの遅延の中央値は約 80 日でしたが、2021 年末までに 214 日を超え、167% 増加しました。 プロジェクトが遅れるとコストが膨れ上がり、建設中のビジネスケースが損なわれ、請負業者は破産の危険にさらされます。 波及効果には、法的紛争の長期化、プロジェクト量の減少、経済成長の低下などが含まれます。 nPlan のシステムは、遅延を引き起こす隠れたリスクを特定し、プロジェクト オーナーや建設会社が主要プロジェクトを期日どおり、予算内で遂行できるように支援します。

nPlan のシステムは、大量の過去のプロジェクト スケジュール (600,000 件を超え、今後も増え続ける) を取り込み、ディープラーニングとして知られる AI 技術を使用してデータを分析し、そのデータを使用して建設プロジェクトのすべてのコンポーネントについて個別の時間ベースの確率分布を生成します。 これらの分布は、主要なプロジェクトが特定の期間内に完了する可能性を正確に予測するためにロールアップされます。

これらのプロジェクトを管理する個人は、過去の何十万ものプログラムに基づいて意思決定を行うことができるようになりました。 nPlan の先駆的なイノベーションは、遅延リスクを正確に評価することで、10 億ポンドのプロジェクトのコストを 3% も節約できることを証明しており、主観的な偏見や限られた経験に悩まされる従来のプロジェクト予測方法に取って代わるものとなります。それらに入力する個人の数、または狭い参照クラスのデータ。

Paragraf – 商業規模のグラフェンエレクトロニクスを世界にもたらす

あらゆる分野に影響を与える可能性のあるブレークスルーとして、パラグラフは、複合材料の構造添加剤としてではなく、電子デバイスにおけるグラフェンの初めての本格的な商業利用を実現しました。

グラフェンは、2010 年に発見者がノーベル賞を受賞して以来、エレクトロニクスの未来として長らく注目されてきました。しかし、実用化するには材料と加工の開発に何年もかかりました。 Paragraf は、半導体グレードの純度と欠陥レベルを達成するために有用な基板上に単層グラフェンを成長させる実用的な方法を開発することにより、材料の真の可能性を解き放つことに多大な貢献をしました。

このグラフェンは、すでにパラグラフのグラフェン磁場センサーを介してさまざまな重要な用途に使用されており、確立されたシリコン技術よりも感度が 30 倍、エネルギー効率が 1,000 倍高く、幅広い条件でより確実に動作できます。 これには、高温のガスタービン航空エンジン、超低温の量子コンピューティング、宇宙などの高放射線環境が含まれます。 この技術は、重大な故障の可能性を減らすためにバッテリーの性能を監視する安全システムの一部として、電気自動車内でもさまざまな用途に使用されています。

審査員らは、グラフェンベースの半導体デバイスを工業化する英国の主要な取り組みの一例としてパラグラフ社を最終候補に挙げた。 これは、最先端の材料科学から電子工学に至る多分野のエンジニアリングを徹底的に統合し、化合物半導体法の深い理解と組み合わせることによって可能となり、この真に革新的なイノベーションをもたらしました。 この分野は世界的に成長しており、英国およびさらに遠方でも急速な成長とそれに関連する雇用の余地があります。

「今年のMacRobert Awardのファイナリストは、英国のエンジニアリング革新の誇り高き伝統を継承しており、私たちが称賛し育成すべきこの国のエンジニアリング人材の幅広さを示しています。」

Ceres の最高技術責任者である Caroline Hargrove 博士 (CBE FREng) は次のようにコメントしています。「英国王立工学アカデミーの評価を得ることができて大変うれしく思います。これは、工学と科学の力の伝道者としての私たちのチームの熱心な努力と献身の証です」私たちの世界を変えるために。

「ライセンス会社として、イノベーションはセレスのいたるところで起こります。それは、私たちのやり方から提供するテクノロジーに至るまで、私たちのDNAに組み込まれています。パートナーは、私たちが徹底的なテクノロジーイノベーションを行い、コアセルのパフォーマンスを継続的に向上させることを信頼しています。私たちのエネルギーシステムを脱炭素化し、ネットゼロの未来を可能にするために、このクリーンテクノロジーを導入することはますます経済的になるでしょう。」

nPlan の共同創設者兼 CEO であるデブ・アムラティアは次のように述べています。「共同創設者のアラン・モスカと私が、企業がこのようなテクノロジーに何百万ドルも支払うだろうが、それを構築するのは不可能だと言われたのがつい昨日のことのようです。今、私たちはそうしています」エンジニアリング革新に対する MacRobert Award の最終候補に選ばれたことを祝います。とても大変でした。

「当社の AI は建設計画やインフラ計画から日々学習を続けているため、世界中のプロジェクト チームに提供できる洞察の価値は高まるばかりです。ビジネスにとって商業的には非常に刺激的な時期ですが、実際には社会的価値が重要です」朝ベッドから起き上がり、何度も革新を促すこの問題を解決することで、私たちは何かを生み出すことができるのです。」

Paragraf の CEO、Simon Thomas FREng 氏は次のように述べています。「エレクトロニクス産業向けのグラフェンの商品化は夢物語だと多くの人が言いましたが、チーム全体での長年の努力と優れたエンジニアリング成果を経て、現在では当社のグラフェン ホール センサーが幅広い分野で使用されているのを目にしています」さまざまなアプリケーションがあり、それぞれが産業および社会全体にとって非常に重要な機能を持っています。

「この評価は、大手電池メーカーや自動車大手から量子コンピューティングの専門家に至るまで、多くの業界をリードする企業が直面しているエレクトロニクスの問題を抱えて私たちのところに来て、グラフェンでどのように問題を解決できるかを尋ねている理由を示しています。10年前、それは不可能だと思われたでしょうし、それはここパラグラフのエンジニアリングスキルの真の強さによるものです。」

マクロロバート賞のこれまでの受賞者は、私たちが住む世界を変革してきました。1969 年の最初の賞は、象徴的なジェット機ハリアーに使用されたペガサス エンジンでロールスロイスが、セバーン橋の設計でフリーマン、フォックス アンド パートナーズが共同で受賞しました。 CT スキャナーから最初のテレビ グラフィック システム、Raspberry Pi ミニコンピューターに至るまで、MacRobert Award 受賞者は、エンジニアリングのあらゆる分野にわたって世界をリードする商業的に実行可能な製品を開発する英国のイノベーターの卓越した能力を実証してきました。 2022 年の優勝者である Quanta Dialies Technologies は、ポータブルで高性能の透析を現実にしました。