Am văzut o mulțime de cercetări legate de cuantic calcul și comunicații cuantice . Cu un computer cuantic este posibilă procesarea informațiilor la viteze de neconceput, ideale pentru calcule matematice. În comunicare, avem forme de transmisie imposibil de întrerupt. Dar, de ce nu ai auzit niciodată de baterii cuantice ?
Este normal să nu fi auzit, deoarece este prima dată când a grup de oameni de știință a demonstrat aplicarea a principiului de supraabsorbție al mecanica cuantică într-un dispozitiv real. Fizica cuantică este plină de fenomene și concepte care pot părea imposibile, iar superabsorbția este una dintre ele.
Super absorbție pentru a crea baterii cuantice
In supraabsorbție , moleculele pot deveni atât de încurcate între ele încât pot începe acționează colectiv , în acest caz crescând capacitatea unei molecule de a absorbi lumina. Mai exact, acest efect colectiv este că tranzițiile dintre stările moleculelor interferează constructiv unele cu altele. Acest tip de interferență apare în toate tipurile de unde, inclusiv în lumină, sunet sau apă, și apare atunci când valuri diferite se adună a produce o efect mai mare decât ar face-o separat.
Astfel, în loc să genereze o undă mai mare în apă, acest efect permite moleculelor de lumină combinate să absoarbă lumina mai eficient decât dacă fiecare moleculă ar acționa individual. Acest efect poate fi aplicat și la baterii , deoarece cu cât există mai multe molecule cu energie stocată, cu atât energia poate fi absorbită mai eficient. Datorită acestui fapt, cu cât dimensiunea bateriei este mai mare, cu atât se va încărca mai repede.
Problema cu supraabsorbția este că era doar o teorie și nu fusese încă demonstrată la o scară suficient de mare pentru a construi baterii cuantice. Pentru a face acest lucru, oamenii de știință au plasat un strat activ de molecule care absorb lumina cu un colorant numit Lumogen-F Portocaliu , Într-un microcavitate între două oglinzi.
Oglinzile au fost create folosind straturi alternative de materiale dielectrice, cum ar fi dioxid de siliciu și pentoxid de niobiu, pentru a crea ceea ce este cunoscut sub numele de reflector Bragg distribuit. Rezultatul sunt oglinzi care reflectă mult mai multă lumină decât o oglindă precum cea pe care o avem acasă, ceea ce mărește timpul de păstrare a luminii în cavitate.
Bateriile mai mari se încarcă mai repede
Apoi au folosit spectroscopie de absorbție tranzitorie ultrarapidă pentru a măsura modul în care moleculele de colorant au stocat energie și cât de repede s-a descărcat dispozitivul. Acolo, ei au descoperit că ca dimensiunea microcavității si numărul de molecule a crescut , timpul de încărcare a scăzut.
Efectele acestei cercetări ar putea fi foarte importante, deoarece ar putea permite încărcarea ultra-rapidă a mașinilor electrice și a tuturor tipurilor de baterii în doar câteva secunde. Cercetătorii spun că este prea devreme pentru a vedea ce efecte pot avea aceste baterii, dar ele reprezintă un prim pas excelent pentru a reduce decalajul dintre teste de laborator și aplicații din lumea reală.
În curând, cercetătorii spun că pot explora cum să combine acest sistem cu alte modalități de stocare și transfer de energie pentru a crea dispozitive reale care să profite de acest principiu.
