Temos visto muitas pesquisas relacionadas Computação quântica e comunicações quânticas . Com um computador quântico é possível processar informações em velocidades impensáveis, ideais para cálculos matemáticos. Na comunicação, temos formas de transmissão impossíveis de quebrar. Mas, por que você nunca ouviu falar baterias quânticas ?
É normal que você não tenha ouvido, pois esta é a primeira vez que um grupo de cientistas demonstrou a aplicação do princípio de superabsorção de mecânica quântica em um dispositivo real. A física quântica está repleta de fenômenos e conceitos que podem parecer impossíveis, e a superabsorção é um deles.
Super absorção para criar baterias quânticas
In superabsorção , as moléculas podem ficar tão emaranhadas umas com as outras que podem começar a agir coletivamente , neste caso aumentando a capacidade de uma molécula de absorver luz. Especificamente, esse efeito coletivo é que as transições entre os estados das moléculas interferem construtivamente umas nas outras. Este tipo de interferência ocorre em todos os tipos de ondas, incluindo luz, som ou água, e ocorre quando ondas diferentes se somam para produzir um efeito maior do que fariam separadamente.
Assim, em vez de gerar uma onda maior na água, esse efeito permite que as moléculas de luz combinadas absorvam a luz com mais eficiência do que se cada molécula atuasse individualmente. Este efeito também pode ser aplicado a baterias , pois quanto mais moléculas com energia armazenada houver, mais eficientemente essa energia poderá ser absorvida. Graças a isso, quanto maior o tamanho da bateria, mais rápido ela será carregada.
O problema com a superabsorção é que era apenas uma teoria e ainda não havia sido demonstrada em escala grande o suficiente para construir baterias quânticas. Para fazer isso, os cientistas colocaram uma camada ativa de moléculas absorventes de luz com um corante chamado Laranja Lumogen-F , em um microcavidade entre dois espelhos.
Os espelhos foram criados usando camadas alternadas de materiais dielétricos, como dióxido de silício e pentóxido de nióbio, para criar o que é conhecido como Distributed Bragg Reflector. O resultado são espelhos que refletem muito mais luz do que um espelho como o que temos em casa, o que aumenta o tempo de permanência da luz na cavidade.
Baterias maiores carregam mais rápido
Eles então usaram espectroscopia de absorção transiente ultrarrápida para medir como as moléculas de corante armazenavam energia e com que rapidez o dispositivo descarregava. Lá, eles descobriram que, como o tamanho da microcavidade e os votos de número de moléculas aumentou , o tempo de carregamento diminuiu.
Os efeitos desta pesquisa podem ser muito importantes, pois podem permitir o carregamento ultrarrápido de carros elétricos e todos os tipos de baterias em apenas alguns segundos. Os pesquisadores dizem que é muito cedo para ver quais efeitos essas baterias podem ter, mas elas são um ótimo primeiro passo para preencher a lacuna entre exames laboratoriais e aplicativos do mundo real.
Em breve, os pesquisadores dizem que podem explorar como combinar esse sistema com outras formas de armazenamento e transferência de energia para criar dispositivos reais que tirem proveito desse princípio.
