باتری کوانتومی ساخته شد؛ شارژ تقریباً آنی، اما یک مشکل بزرگ دارد

به گزارش ایتنا به نقل از TechSpot، این باتری از پدیده‌ای به نام ابر‌جذب یا Superabsorption استفاده می‌کند. در این پدیده، هرچه تعداد مولکول‌های درگیر بیشتر باشد، سامانه می‌تواند انرژی را سریع‌تر جذب کند. این رفتار کاملاً متفاوت با باتری‌های معمولی است که معمولاً با افزایش اندازه، به زمان بیشتری برای شارژ نیاز دارند.

نمونه ساخته‌شده از یک ریزکاواک نوری تشکیل شده که دو آینه در فاصله‌ای حدود ۱۰۰ نانومتر از یکدیگر قرار گرفته‌اند. فضای میان این آینه‌ها با مولکول‌های یک رنگ آلی پر شده است. تابش لیزر باعث برهم‌کنش شدید نور و مولکول‌ها می‌شود و حالت‌های ترکیبی نور و ماده شکل می‌گیرند. در نتیجه، مولکول‌ها به‌صورت جمعی انرژی را جذب می‌کنند.

باتری کوانتومی مورد آزمایش در فمتوثانیه شارژ می‌شود و می‌تواند انرژی را برای چند نانوثانیه حفظ کند؛ یعنی زمان نگهداری انرژی تقریباً شش مرتبه بزرگ‌تر از زمان شارژ است. تیم تحقیقاتی پیش‌تر در سال ۲۰۲۲ پدیده ابرجذب را نشان داده بود و در آزمایش جدید توانسته است امکان استخراج جریان الکتریکی از این سامانه را نیز اثبات کند.

با وجود این، این فناوری هنوز برای جایگزینی باتری گوشی، لپ‌تاپ یا خودروهای برقی آماده نیست. نمونه فعلی تنها مقدار بسیار کمی انرژی، در حد چند میلیارد الکترون‌ولت، ذخیره می‌کند و مدت نگهداری آن نیز بسیار کوتاه است. بنابراین افزایش ظرفیت و طول عمر ذخیره انرژی از مهم‌ترین چالش‌های پیش رو محسوب می‌شود.
 

یکی از مزیت‌های این روش، کارکرد در دمای اتاق است. برخی طراحی‌های دیگر باتری کوانتومی به مواد ابررسانا و دماهای بسیار پایین نیاز دارند که برای استفاده در محصولاتی مانند گوشی هوشمند مناسب نیستند.

در حال حاضر، محتمل‌ترین کاربرد باتری‌های کوانتومی در سخت‌افزارهای کوانتومی است؛ جایی که سرعت و کنترل انتقال انرژی اهمیت بیشتری از ظرفیت ذخیره‌سازی دارد.