يقول باحثون أستراليون إنهم يطورون مفهوم إثبات البطارية الكمومية الذي يستخدم أشعة الليزر للشحن على الفور تقريبًا، وقد يمهد الاختراق الطريق لشحن لاسلكي فائق السرعة للمركبات الكهربائية والطائرات بدون طيار في المستقبل.
قام فريق بحث أسترالي بتطوير بطارية كمية يمكن أن تكون نقطة انطلاق نحو ثورة في تكنولوجيا البطاريات. هذا النموذج الأولي هو مجرد دليل على المفهوم، بسعة بضعة مليارات من الإلكترون فولت فقط، والتي وصفها الباحث الرئيسي الدكتور جيمس كواتش من وكالة العلوم الوطنية الأسترالية CSIRO بأنها “صغيرة جدًا وغير كافية لتشغيل أي شيء مفيد”. ومع ذلك، فإن العمل نحو نموذج أولي يعمل بكامل طاقته، تم عرضه في الضوء: العلوم والتطبيقات مجلة (ح / ر الجارديان)، علامة واعدة للمستقبل.
أولاً، استغرقت البطارية فيمتوثانية (أو كوادريليون جزء من الثانية) لشحنها بالكامل، كما قامت بتخزين طاقتها لمدة نانو ثانية. يعتقد كواتش أن فرق الحجم الستة الذي تم تسجيله يشبه البطارية التي يستغرق شحنها دقيقة واحدة ولكنها ستبقى مشحونة في النهاية “لبضع سنوات”.
من الناحية النظرية، ستكون البطارية الكمومية التي تعمل بكامل طاقتها قادرة على الشحن بسرعة مذهلة، ويمكن شحنها عن بعد باستخدام الليزر. ويذكر كواتش تطبيقه المحتمل في تكنولوجيا الطائرات بدون طيار، حيث “يمكنك شحنه أثناء الطيران”. ويعتقد كواتش أيضًا أنها ستحدث ثورة في صناعة السيارات الكهربائية، مشيرًا إلى أنه “بمجرد نضوج التكنولوجيا… لن تحتاج بعد الآن إلى إيقاف سيارتك في محطة بنزين لشحنها؛ بل يمكنك شحنها أثناء التنقل”.
يستمر المقال أدناه
كل ذلك يتلخص في كيفية تصميم البطارية للعمل. مع البطاريات التقليدية، كلما كانت البطارية أكبر، كلما استغرق شحنها وقتًا أطول. تقلب البطاريات الكمومية ذلك رأسًا على عقب، مع ما يصفه كواتش بـ “خاصية غريبة حقًا” تسمى التأثيرات الجماعية، والتي تسمح لخلايا البطارية الكمومية بالشحن بشكل أسرع عندما يكون هناك المزيد منها مجمعة معًا. لا تعتمد البطاريات الكمومية على الطبيعة الكيميائية لنظيراتها التقليدية، ولكنها تعتمد بدلاً من ذلك على ميكانيكا الكم، حيث تعمل الخصائص الغريبة للجسيمات دون الذرية على تشابك جميع الخلايا معًا.
من المؤكد أن البروفيسور أندرو وايت، الباحث الرئيسي في تكنولوجيا الكم بجامعة كوينزلاند، والذي لم يشارك في هذا البحث، معجب بهذا الأمر. يعتقد وايت أن “العمل الرائع حقًا يوضح أن التكنولوجيا ليست مجرد نظرية ولكنها” نموذج أولي عملي “. وبينما يعتقد وايت أن التكنولوجيا لن تظهر في أي سيارات كهربائية جديدة “في أي وقت قريب”، فإنه يعتقد بدلاً من ذلك أنه “ربما يكون المكان الأول الذي سيكون لها تأثير فيه هو أجهزة الكمبيوتر الكمومية”. ويواصل وايت القول إن البطاريات الكمومية ستعمل على تشغيل هذه الآلات “بشكل متماسك… مع الحد الأدنى من تكلفة الطاقة لأجهزة الكمبيوتر هذه”.
السيارات الكهربائية، وأجهزة الكمبيوتر الكمومية، وتكنولوجيا الطائرات بدون طيار – يمكن أن تكون تطبيقات العالم الحقيقي لبطارية كهذه ثورية. تبحث CSIRO، الوكالة الأسترالية التي تقف وراء البحث، بالفعل عن “اهتمام شركاء التنمية المحتملين” لمساعدتها على الانتقال إلى المستوى التالي. مع وجود نانوثانية فقط من تخزين الطاقة في الوقت الحالي، لا يزال هناك طريق طويل قبل أن تصبح هذه التكنولوجيا التجريبية جاهزة للاستخدام في وقت الذروة، لكن الباحثين يتطلعون بالفعل إلى “التغلب على هذه العقبة” في أسرع وقت ممكن.
يتبع أجهزة توم على أخبار جوجل، أو أضفنا كمصدر مفضل، للحصول على آخر الأخبار والتحليلات والمراجعات في خلاصاتك.
احصل على أفضل أخبار Tom's Hardware والمراجعات المتعمقة، مباشرة إلى صندوق الوارد الخاص بك.
التعليقات