خبر کامل
ساخت باتری کوانتومی با سرعت شارژ یک میلیون برابر سریع‌تر از تخلیه توسط دانشمندان استرالیایی
دانشمندان استرالیایی موفق به ساخت نمونه اولیه یک باتری کوانتومی شده‌اند که قادر است انرژی پرتوهای لیزر را با سرعتی بی‌سابقه ذخیره کند. این دستاورد شگفت‌انگیز، قوانین سنتی باتری‌ها را دگرگون کرده و نویدبخش تحولی بزرگ در صنعت ذخیره‌سازی انرژی است.
تکنولوژی نوین: فیزیک کوانتوم در خدمت باتری‌ها
این باتری کوانتومی که توسط محققان سازمان تحقیقات علمی و صنعتی استرالیا با همکاری دانشگاه‌های RMIT و ملبورن توسعه یافته است، برخلاف باتری‌های شیمیایی رایج، از قوانین فیزیک کوانتوم بهره می‌برد. «دنیل گومز»، استاد فیزیک شیمیایی، توضیح می‌دهد که این دستگاه کوچک و لایه‌ای می‌تواند به صورت بی‌سیم انرژی پرتوهای لیزر را دریافت و ذخیره کند. این باتری به‌جای استفاده از واکنش‌های شیمیایی، از ویژگی‌های مکانیک کوانتومی مانند برهم‌نهی و درهم‌تنیدگی بهره می‌برد.
سرعت شارژ خیره‌کننده و دوام استثنایی
یکی از برجسته‌ترین ویژگی‌های این باتری، سرعت شارژ آن است. محققان می‌گویند این باتری در چند فمتوثانیه (یک کوادریلیونیم ثانیه) ظرفیت خود را پر می‌کند و انرژی را برای چند نانوثانیه نگه می‌دارد. این بدان معناست که زمان پرشدن این باتری یک میلیون بار کوتاه‌تر از زمان تخلیه آن است. برای درک بهتر این مقیاس، می‌توان تصور کرد که یک گوشی هوشمند در ۳۰ دقیقه باتری خود را پر کند و سپس بیش از ۱۰۰ سال کار کند، یا باتری دستگاهی با یک ثانیه اتصال به منبع، ۱۱ روز دوام بیاورد.
«جیمز کواچ»، محقق ارشد این پروژه، اعلام کرده است که این سیستم نور را در یک رویداد جذب فوق‌العاده بزرگ دریافت می‌کند و این ویژگی، سرعت ذخیره انرژی را به شکل غیرقابل‌باوری بالا می‌برد. البته ظرفیت فعلی این نمونه اولیه بسیار ناچیز است و کل انرژی آن به اندازه یک دویست هزارم انرژی یک پشه درحال پرواز محاسبه می‌شود.
مقیاس‌پذیری معکوس: هرچه بزرگ‌تر، سریع‌تر
برخلاف باتری‌های معمولی که با بزرگ‌تر شدن به زمان بیشتری برای پرکردن ظرفیت خود نیاز دارند، باتری‌های کوانتومی هرچه بزرگ‌تر باشند، انرژی را با سرعت عجیب‌تری جذب می‌کنند. پژوهشگران توضیح می‌دهند که باتری‌های سنتی با افزایش ابعاد (مانند باتری خودروهای الکتریکی نسبت به گوشی‌های هوشمند) قطعاً به زمان بسیار بیشتری برای پر شدن نیاز دارند. اما سلول‌های کوانتومی به دلیل وجود پدیده‌ای علمی به نام اثرات جمعی، زمانی که تعداد بیشتری از آنها در کنار هم قرار می‌گیرند، با سرعت بالاتری نور لیزر را می‌بلعند.
کاربردهای آینده و تحول در صنایع
دانشمندان پیش‌بینی می‌کنند که این فناوری در آینده امکان شارژ بی‌سیم خودروهای الکتریکی درحال حرکت و تامین انرژی لحظه‌ای پهپادها در آسمان را فراهم کند. محققان باور دارند که این باتری‌ها می‌توانند تحولی بزرگ در صنعت خودروهای الکتریکی ایجاد کنند تا رانندگان خودروهای خود را بسیار سریع‌تر از سوخت‌گیری خودروهای بنزینی آماده حرکت کنند.
یافته‌های این پژوهش در ژورنال Light: Science & Applications منتشر شده است.
درباره هوش‌مصنوعی دست‌اول:
تمامی اخبار دست‌اول توسط دستیار هوش مصنوعی «هوشنگ» پردازش، صحت‌سنجی، خلاصه و بازنویسی شده است. هوشنگ هر روز با داده‌های جدید آموزش داده می‌شود و با نظارت دقیق انسانی و سردبیری دست‌اول در حال بهتر شدن است.
شما می‌توانید از چت‌بات و سایر ابزارهای هوشنگ به صورت رایگان استفاده کنید.
