Więcej znaczy szybciej. Te baterie kwantowe w niezwykły sposób zwiększają swoją możliwość absorpcji

Zasady fizyki kwantowej doprowadziły do stworzenia baterii zdolnych do swego rodzaju superabsorpcji. W efekcie mogą one pochłaniać energię tym szybciej, im większe są ich rozmiary.

Odkrycie potencjalnej superabsorpcji, w ramach której atomy współpracują ze sobą, aby wykazać zwiększoną absorpcję, zostało dokonane w ostatnich latach. Problem polegał na tym, że faktyczna obserwacja tego zjawiska była ograniczona i występowała jedynie w przypadku niewielkiej liczby atomów. Postępy w tej sprawie doprowadziły do stworzenia baterii kwantowych, których ładowanie wymaga tym mniej czasu, im są one większe.

Czytaj też: Co zrobić ze zużytymi maseczkami? Przerobić je na akumulatory

Szczegóły na ten temat zostały niedawno zaprezentowane na łamach Science Advances. Artykuł sugeruje, iż urządzenie składa się z odbijającej światło mikrokawitacji, w której zamknięty jest półprzewodzący organiczny barwnik znany jako Lumogen F. Został on naładowany za pomocą lasera, a ultraszybkie detektory umożliwiły monitorowanie warunków, w których ten barwnik ładował się i przechowywał energię. Wszystko to odbywało się w femtosekundowej rozdzielczości.

Baterie kwantowe potrzebowały mniej czas na naładowanie, kiedy ich rozmiary rosły

Kluczowy wniosek okazał się następujący: wzrost rozmiaru mikrokawitacji oraz liczby cząsteczek barwnika wiązał się ze skróceniem czasu ładowania. Autorzy chcą teraz przekonać się, jak wysunięte przez nich wnioski mogłyby zostać połączone z innymi sposobami przechowywania i przekazywania energii. Ostatecznym celem jest stworzenie urządzenia, które mogłoby mieć praktyczne zastosowania.

Czytaj też: Firma StoreDot ma plan, jak wydłużyć żywotność akumulatorów

Odpowiednia ilość koherencji pozwala na stworzenie urządzenia z koherentną absorpcją światła, które nie rozładowuje się z koherentną emisją. […] Chociaż utrzymanie koherencji dużych układów kwantowych może okazać się wyzwaniem, ponieważ nasza bateria kwantowa nie jest tak wrażliwa na interakcję z otoczeniem jak inne technologie kwantowe, takie jak komputery kwantowe, optymistycznie wierzymy, że możemy rozszerzyć nasz eksperyment na większe urządzenia.

James Quach, Uniwersytet w Adelajdzie