Današnje baterije gube efikasnost učestalim korištenjem, no kvantne baterije u teoriji bi mogle biti imune na taj problem kada bi se punile bežično.
Kvantne baterije mogle bi se puniti bežično i efikasnije od klasičnih, uz pomoć šuplje metalne cijevi i elektromagnetskog polja.
Kvantne baterije su nova vrsta uređaja za skladištenje energije koja zasad postoji uvelike samo u teoriji. Mogu se puniti nevjerojatnom brzinom, zahvaljujući kvantnim učincima. Ta značajka mogla bi kvantne baterije u budućnosti učiniti korisnima za sve od električnih vozila do pametnih telefona, no teorija navodi da bi one mogle biti osjetljive na poremećaje iz okoline, što znači da bi mogle spontano izgubiti energiju ili “ostarjeti”, odnosno s vremenom izgubiti efikasnost, slično kao što baterije pametnih telefona gube performans čestim korištenjem, prenosi New Scientist.
Jun-Hong An, sa sveučilišta Lnazhou u Kini, sa svojim je kolegama želio ispraviti taj problem osmišljavanjem nove metode punjenja.
Oni su proučavali što bi se dogodilo ako bi baterija i punjač, umjesto da su fizički spojeni, bili postavljeni na različite dijelove “valnog vodiča”: Tanke, metalne cijevi kvadratnog presjeka. Pretpostavili su da bi ta cijev bila ispunjena elektromagnetskim poljem.
Takvo polje ima utjecaj na električki nabijene objekte pa su istraživači koristili kvantnu teoriju kako bi došlo do jednadžbi koje opisuju utjecaj valnog vodiča na bateriju i punjač. Potom su uz pomoć računala riješili jednadžbe i odredili kako bi se energija u bateriji mijenjala prolaskom vremena – drugim riječima, kako bi se baterija bežično punila.
An kaže da su kvantni učinci zbog kojih funkcioniraju kvantne baterije ranjivi, što znači da bi bilo razumno pretpostaviti da bi teoretsko bežično punjenje bilo neefikasno zbog fizičke udaljenosti između baterije i punjača, ali i zato jer bi elektromagnetsko polje u vodiču poremetilo te utjecaje.
Ipak, kalkulacije njegovog tima dale su upravo suprotne rezultate. An kaže da interakcija baterije i punjača s istim elektromagnetskim poljem “stvara idealno punjenje” zbog kojeg kvantna baterija postaje “imuna na starenje.”
Baterija i punjač bili su kao “dvoje ljudi koji plivaju u jezeru”, objašnjava An, gdje na njih utječe čitav niz zajedničkih poremećaja i valova. To je veliko otkriće, dodao je An, koje bi moglo pomoći u punjenju baterija, a ne tek uništiti svaku koherentnu interakciju baterije i punjača.
“Teško je precijeniti važnost baterija, no mehanizme starenja kvantnih baterija teško je poništiti,” kaže Karen Hovhannisyan sa sveučilišta Potsdam u Njemačkoj. Novi dizajn eksperimentalno je moguć jer se slični vodiči već koriste u drugim eksperimentima. Ipak, ona kaže da su u svojoj teoretskoj studiji istraživači koristili vrlo jednostavnu bateriju, što znači da bi moglo biti izazovno prilagoditi tu ideju kompleksnijim uređajima.
Prethodne studije izvedene na kvantnim baterijama pokazale su da povezivanje više takvih baterija može ubrzati njihovo punjenje, zbog čega An i njegovi kolege sada žele dodati više uređaja u svoju metodu punjenja. Njihov teoretski pristup punjenju također se može eksperimentalno testirati izgradnjom baterije i punjača iz malenih, oštećenih dijamanata koji se već koriste za kvantnu komunikaciju.
N1 pratite putem aplikacija za Android | iPhone/iPad i mreža Twitter | Facebook | Instagram | TikTok.
PROČITAJTE JOŠ
Kakvo je tvoje mišljenje o ovome?
Budi prvi koji će ostaviti komentar!