پایان انتظار برای شارژ؟ دستیابی به نخستین باتری کوانتومی جهان با سرعت شارژ یک‌دقیقه‌ای

به گزارش صد آنلاین ،

تولد یک فناوری انقلابی در آزمایشگاه

تیمی از پژوهشگران در یافته‌های اخیر خود که در ژورنال علمی Light: Science and Applications منتشر شده، جزئیات ساخت نخستین نمونه اولیه کاربردی از باتری‌های کوانتومی را تشریح کردند. برخلاف تلاش‌های پیشین که بیشتر در حد تئوری باقی مانده بودند، این نمونه اولیه توانسته است یک چرخه کامل شامل شارژ، ذخیره‌سازی انرژی و دشارژ را با موفقیت پشت سر بگذارد. این دستاورد، نقطه عطفی برای خروج فناوری‌های کوانتومی از محیط‌های تئوریک به سمت کاربردهای عملیاتی محسوب می‌شود.

راز سرعت کوانتومی: اثر جمعی مولکول‌ها

آنچه باتری‌های کوانتومی را از فناوری‌های سنتی متمایز می‌کند، رفتار مولکول‌ها در آن‌هاست. در باتری‌های معمولی، افزایش ظرفیت معمولاً به زمان شارژ طولانی‌تر منجر می‌شود، اما در باتری‌های کوانتومی، پدیده‌ای به نام «اثر جمعی» (Collective Effect) رخ می‌دهد. در این حالت، مولکول‌ها به صورت یکپارچه و هماهنگ عمل کرده و با افزایش حجم انرژی ذخیره‌شده، سرعت شارژ نیز به شکل چشمگیری افزایش می‌یابد.

آینده‌نگری دکتر کواچ: از شارژ پهپادها در حال پرواز تا ماندگاری چندساله

دکتر جیمز کواچ، محقق ارشد این پروژه، در گفتگو با گاردین به پتانسیل‌های شگفت‌انگیز این فناوری اشاره کرده است. وی معتقد است که با توسعه این نمونه اولیه به مقیاس‌های بزرگ‌تر، می‌توان به شارژ کامل دستگاه‌ها تنها در عرض ۶۰ ثانیه دست یافت. از دیگر قابلیت‌های جذاب این فناوری، امکان استفاده از «شارژ لیزری» است که می‌تواند راه را برای شارژ بی‌سیم دستگاه‌های پرنده مانند پهپادها در حین پرواز هموار کند. همچنین، خاصیت نگهداری انرژی در این باتری‌ها به قدری بالاست که احتمالاً شارژ آن‌ها برای چندین سال دست‌نخورده باقی خواهد ماند.

مسیر پیش رو: از دنیای کوانتوم تا زندگی روزمره

با وجود تمام هیجان پیرامون این دستاورد، محققان تأکید می‌کنند که هنوز در مراحل ابتدایی مسیر قرار داریم. نمونه اولیه فعلی تنها قادر است انرژی را برای چند میلیاردم ثانیه (نانوثانیه) نگه دارد و ظرفیت آن بسیار محدود است. با این حال، دانشمندان بر این باورند که این پیشرفت، زیربنای اصلی برای تحول در دو حوزه کلیدی است: ابتدا در حوزه پیچیده محاسبات کوانتومی و سپس در بلندمدت، برای تغییر در تأمین انرژی لوازم الکترونیکی مصرفی. این پژوهش، دریچه‌ای نو به سوی آینده‌ای باز کرده است که در آن، واژه «کمبود شارژ» ممکن است به خاطره‌ای دور تبدیل شود.