Científicos crean una batería cuántica que se carga en femtosegundos

Investigadores de la agencia científica nacional australiana CSIRO han creado un prototipo de batería cuántica radicalmente diferente a las baterías de iones de litio tradicionales. Esta nueva tecnología atrae la atención de los expertos porque la velocidad de carga aumenta con el tamaño del dispositivo y genera corriente eléctrica. Así lo informa Ixbt.com informa .

Según ixbt.com, el nuevo desarrollo está siendo llevado a cabo por un equipo dirigido por el físico cuántico James Quach. A diferencia de las baterías tradicionales, este dispositivo no depende de reacciones químicas para almacenar energía, sino que utiliza efectos cuánticos colectivos basados en la interacción entre la luz y la materia.

Cómo funciona la batería cuántica

La base del dispositivo consiste en una microcavidad óptica formada por dos espejos diminutos situados a solo 100 nm de distancia entre sí. Esto es aproximadamente mil veces más delgado que el grosor de un cabello humano. El espacio entre los espejos está lleno de moléculas de tinte orgánico y se ilumina con un láser.

La interacción de los fotones con las moléculas crea estados híbridos de luz y materia: polaritones. Como resultado, surge un efecto de superabsorción, donde las moléculas comienzan a absorber energía no individualmente, sino colectivamente. Cuantas más moléculas haya en el sistema, más rápido será el proceso de absorción de energía.

Perspectivas y aplicaciones prácticas

Actualmente, la muestra experimental es capaz de cargarse en femtosegundos, una milbillonésima parte de un segundo. La energía almacenada se conserva durante un tiempo aproximadamente un millón de veces mayor que el proceso de carga, es decir, durante nanosegundos. Sin embargo, la tecnología aún está muy lejos del nivel de una batería para smartphones o vehículos eléctricos.

La capacidad del prototipo actual es microscópica, consistente en solo unos pocos miles de millones de electronvoltios. La tarea principal de los investigadores no es solo aumentar este indicador, sino extraer la energía almacenada de manera estable. El último experimento realizado es un paso importante en esta dirección, ya que el equipo añadió una capa adicional que permite obtener corriente eléctrica de la batería.

Otra ventaja importante del desarrollo de la CSIRO es que puede funcionar a temperatura ambiente. Algunos conceptos alternativos de baterías cuánticas utilizan superconductores y requieren refrigeración por debajo de -150 °, lo que dificulta considerablemente su aplicación práctica.