باتری‌های کوانتومی در یک دقیقه شارژ می‌شوند و سال‌ها دوام می‌آورند.

دانشمندان استرالیایی به تازگی از اولین نمونه اولیه باتری کوانتومی مینیاتوری جهان رونمایی کرده‌اند که قادر به شارژ فوق‌العاده سریع لیزری و حفظ انرژی تا ۱ میلیون چرخه شارژ بیشتر است.

دانشمندان استرالیایی در حال کار بر روی باتری‌های کوانتومی در آزمایشگاه - عکس: CSIRO

این تحقیق توسط تیمی از متخصصان دانشگاه ملبورن و آژانس ملی علوم استرالیا (CSIRO) در مجله Light: Science & Applications منتشر شده است.

برخلاف باتری‌های لیتیوم-یونی سنتی که انرژی را از طریق واکنش‌های شیمیایی ذخیره می‌کنند، باتری‌های کوانتومی از پدیده‌های مکانیک کوانتومی بهره می‌برند.

طبق گزارش LiveScience در تاریخ ۶ می، به جای اینکه یون‌ها بین کاتد و آند حرکت کنند، انرژی در یک باتری کوانتومی به صورت یک حالت الکترومغناطیسی برانگیخته بین مولکول‌هایی که با یکدیگر هماهنگ شده‌اند، ذخیره می‌شود.

این فناوری مبتنی بر پدیده‌ای به نام «همدوسی کوانتومی» است، به این معنی که ذرات به طور همزمان در چندین حالت مختلف وجود دارند اما به عنوان یک سیستم واحد، محکم به هم متصل می‌مانند.

در نتیجه، تمام مولکول‌های موجود در باتری می‌توانند به طور همزمان در رویدادی به نام «جذب فوق‌العاده» انرژی جذب کنند.

جالب اینجاست که هرچه باتری بزرگتر باشد، سریعتر شارژ می‌شود که کاملاً برعکس باتری‌های معمولی است.

برای ساخت این دستگاه، تیم تحقیقاتی از چندین لایه نیمه‌رساناهای آلی که بین آینه‌های نقره‌ای فوق نازک قرار داده شده بودند، استفاده کردند تا یک محفظه میکروسکوپی ایجاد کنند که نور را درون خود به دام می‌اندازد.

در مرحله بعد، تیم یک پالس لیزر فوق کوتاه به مدت تنها یک فمتوثانیه (یک میلیونیم تریلیونیم ثانیه) را به سیستم تاباندند. این پالس لیزر باعث شد مولکول‌ها به حالت برانگیخته تغییر حالت دهند و انرژی خود را برای چند ده نانوثانیه (چند ده میلیاردم ثانیه) نگه دارند.

اگرچه این بازه زمانی ممکن است کوتاه به نظر برسد، اما کارشناسان تأکید می‌کنند که عامل حیاتی در نسبت بین زمان شارژ و زمان ذخیره انرژی نهفته است. بر این اساس، اگر این اصل به باتری‌های واقعی تعمیم داده شود، دستگاهی که به مدت یک دقیقه شارژ می‌شود، می‌تواند انرژی را برای سال‌های زیادی حفظ کند.

دانشمندان معتقدند که باتری‌های کوانتومی می‌توانند کاربردهای جدید بسیاری مانند وسایل نقلیه الکتریکی سنگین، پهپادها یا حتی شارژ لیزری از راه دور در حین کار دستگاه را ایجاد کنند. همچنین انتظار می‌رود این فناوری از رایانه‌های کوانتومی با مصرف انرژی کمتر پشتیبانی کند.

با این حال، باتری‌های کوانتومی هنوز در مراحل اولیه آزمایش خود هستند. بزرگترین چالش، پدیده «ناهمدوسی» است، که در آن تأثیرات محیطی، حالت کوانتومی را مختل کرده و سیستم را بی‌ثبات می‌کنند.

اگر بتوان بر این مانع غلبه کرد، باتری‌های کوانتومی می‌توانند به یکی از پیشگامانه‌ترین فناوری‌های انرژی آینده تبدیل شوند.

پنجشنبه آنه

منبع: https://tuoitre.vn/pin-luong-tu-sac-trong-mot-phut-dung-suat-nhieu-nam-20260507105545514.htm