Un grup de cercetători australieni au creat un prototip de baterie cuantică, încărcat fără fir cu ajutorul unui laser, despre care spun că reprezintă un pas important către tehnologii capabile să alimenteze dispozitive sau vehicule chiar și în timp ce sunt în mișcare.
Cercetătorii afirmă că prototipul lor reprezintă un pas important către baterii complet funcționale, cu timpi de încărcare extrem de rapizi, relatează The Guardian.
Bateriile cuantice, propuse inițial ca un concept teoretic în 2013, folosesc principiile mecanicii cuantice pentru a stoca energie și ar putea fi mai eficiente decât bateriile convenționale.
„Este primul prototip care realizează un ciclu complet al unei baterii: cu alte cuvinte, o încarci, stochează energia și apoi o poți descărca”, a declarat coordonatorul cercetării, dr. James Quach, de la CSIRO, agenția națională de știință a Australiei.
În cazul bateriilor convenționale, timpul de încărcare crește odată cu dimensiunea. „De aceea telefonul mobil se încarcă în aproximativ 30 de minute, iar o mașină electrică peste noapte”, a explicat Quach.
În schimb, „bateriile cuantice au această proprietate neobișnuită: cu cât sunt mai mari, cu atât se încarcă mai repede”. Acest lucru se datorează așa-numitelor „efecte colective”, prin care celulele cuantice se încarcă mai rapid atunci când sunt mai numeroase. Quach și colegii săi au demonstrat această proprietate în 2022, însă atunci nu exista o metodă de a extrage energia din prototip.
Noul model, descris în Light: Science & Applications, se încarcă în femtosecunde (a miliarda miliardimii de secundă) și poate stoca energia timp de nanosecunde – adică de aproximativ un milion de ori mai mult.
Pentru a înțelege mai ușor, cercetătorul a explicat că, dacă o baterie s-ar încărca într-un minut, o creștere de acest ordin ar însemna că ar putea rămâne încărcată „câțiva ani”. În prezent, prototipul are o capacitate de doar câteva miliarde de electronvolți, „foarte mică și insuficientă pentru a alimenta dispozitive utile”, a spus Quach.
„Următorul pas este să creștem timpul de stocare”, a adăugat acesta. „Ai nevoie ca bateria să păstreze energia mai mult de câteva nanosecunde dacă vrei, de exemplu, să vorbești la telefon”.
Bateriile cuantice complet funcționale, care s-ar încărca aproape instantaneu, ar putea fi folosite în viitor pentru alimentarea computerelor cuantice sau a unor dispozitive electronice de mici dimensiuni. Aceste baterii se încarcă fără fir, cu ajutorul laserelor, ceea ce deschide și posibilitatea încărcării de la distanță.
„Ai putea monta o baterie cuantică pe o dronă și să o încarci în timp ce zboară”, a spus Quach. „Pe măsură ce tehnologia se dezvoltă, nu va mai fi nevoie să oprești mașina la o stație pentru încărcare; o vei putea încărca din mers”.
Profesorul Andrew White, de la Universitatea din Queensland, care nu a participat la studiu, a descris cercetarea drept „o demonstrație foarte bună că bateria cuantică nu mai este doar o idee, ci un prototip funcțional”.
Totuși, el a subliniat că aceste baterii „nu vor apărea prea curând în mașinile electrice”, dar că primele aplicații ar putea fi în domeniul computerelor cuantice. Acestea ar putea furniza energie „în mod coerent, cu un cost energetic minim” pentru astfel de sisteme, a explicat White.
Editor : M.I.