Olemme nähneet paljon aiheeseen liittyvää tutkimusta kvanttilaskenta ja kvanttiviestintä . Kvanttitietokoneella on mahdollista käsitellä tietoa käsittämättömillä nopeuksilla, mikä on ihanteellinen matemaattisiin laskelmiin. Kommunikaatiossa meillä on välittymisen muotoja, joita on mahdotonta rikkoa. Mutta miksi et ole koskaan kuullut kvanttiparistot ?
On normaalia, että et ole kuullut sitä, koska tämä on ensimmäinen kerta, kun a tiedemiesryhmä on osoittanut sovelluksen superabsorptioperiaatteesta kvanttimekaniikka todellisessa laitteessa. Kvanttifysiikka on täynnä ilmiöitä ja käsitteitä, jotka saattavat tuntua mahdottomilta, ja superabsorptio on yksi niistä.
Superabsorptio kvanttiparistojen luomiseen
In superabsorptio , molekyylit voivat sotkeutua niin toisiinsa, että ne voivat alkaa toimia kollektiivisesti , tässä tapauksessa lisäämällä molekyylin kykyä absorboida valoa. Erityisesti tämä kollektiivinen vaikutus on se, että molekyylien tilojen väliset siirtymät häiritsevät rakentavasti toisiaan. Tämän tyyppisiä häiriöitä esiintyy kaikentyyppisissä aalloissa, mukaan lukien valossa, äänessä tai vedessä, ja esiintyy silloin, kun eri aallot laskevat yhteen tuottaa suurempi vaikutus kuin he tekisivät erikseen.
Siten sen sijaan, että muodostuisi suurempi aalto veteen, tämä vaikutus mahdollistaa yhdistetyt valomolekyylit absorboivat valoa tehokkaammin kuin jos jokainen molekyyli toimisi erikseen. Tätä vaikutusta voidaan soveltaa myös akut , koska mitä enemmän molekyylejä, joissa on varastoitua energiaa, on, sitä tehokkaammin energia voidaan absorboida. Tämän ansiosta mitä suurempi akku on, sitä nopeammin se latautuu.
Superabsorption ongelma on, että se oli vain teoria, eikä sitä ollut vielä osoitettu riittävän suuressa mittakaavassa kvanttiparistojen rakentamiseen. Tätä varten tutkijat ovat sijoittaneet aktiivisen kerroksen valoa absorboivia molekyylejä väriaineella ns. Lumogen-F oranssi , jonkin sisällä mikroontelo kahden peilin välissä.
Peilit luotiin käyttämällä vuorottelevia kerroksia dielektrisiä materiaaleja, kuten piidioksidia ja niobiumpentoksidia, luomaan niin sanottu Distributed Bragg -heijastin. Tuloksena on peilit, jotka heijastavat paljon enemmän valoa kuin kotona oleva peili, mikä pidentää valon kestoaikaa ontelossa.
Isommat akut latautuvat nopeammin
Sitten he käyttivät ultranopeaa ohimenevää absorptiospektroskopiaa mitatakseen, kuinka väriainemolekyylit varastoivat energiaa ja kuinka nopeasti laite purkautui. Siellä he huomasivat sen olevan mikroontelon koko ja molekyylien määrä kasvoi , latausaika lyheni.
Tämän tutkimuksen vaikutukset voivat olla erittäin tärkeitä, koska ne voivat mahdollistaa sähköautojen ja kaikentyyppisten akkujen ultranopean latauksen muutamassa sekunnissa. Tutkijoiden mukaan on liian aikaista nähdä, mitä vaikutuksia näillä paristoilla voi olla, mutta ne ovat loistava ensimmäinen askel umpeen umpeen laboratoriokokeet ja reaalimaailman sovelluksia.
Pian tutkijat sanovat voivansa tutkia kuinka yhdistää tämä järjestelmä muihin energian varastointi- ja siirtotapoihin luodakseen todellisia laitteita, jotka hyödyntävät tätä periaatetta.
