Олимлар фемптосундаларда зарядланувчи квант батареясини яратишди

Австралиянинг КСИРО миллий илмий агентлиги тадқиқотчилари анъанавий литий-ион аккумуляторларидан тубдан фарқ қилувчи квант батареяси прототипини яратишди. Ушбу янги технология зарядлаш тезлиги қурилманинг ҳажми билан бирга ортиши ва электр токи ҳосил қилиши билан мутахассислар эътиборини тортмоқда. Бу ҳақда Ixbt.com хабар беради.

ixbt.com маълумотига кўра, янги ишланма квант физиги Джеймс Куач бошчилигидаги жамоа томонидан амалга оширилмоқда. Анъанавий аккумуляторлардан фарқли ўлароқ, ушбу қурилма энергия тўплаш учун кимёвий реакцияларга таянмайди, балки ёруғлик ва модданинг ўзаро таъсирига асосланган жамоавий квант эффектларидан фойдаланади.

Квант батареяси қандай ишлайди

Қурилманинг асосини бир-биридан атиги 100 нанометр масофада жойлашган иккита миттик ойнадан иборат оптик микробўшлиқ ташкил қилади. Бу инсон соч қалинлигидан тахминан минг баробар юпқадир. Ойналар орасидаги бўшлиқ органик бўёқ молекулалари билан тўлдирилган бўлиб, лазер ёрдамида ёритилади.

Фотонларнинг молекулалар билан ўзаро таъсири ёруғлик ва модданинг гибрид ҳолатлари — поляритонларни ҳосил қилади. Натижада ўта сўрилиш эффекти юзага келиб, молекулалар энергияни мустақил равишда эмас, балки жамоавий тарзда ўзлаштира бошлайди. Тизимдаги молекулалар сони қанча кўп бўлса, энергияни ютиш жараёни шунчалик тезлашади.

Истиқболлар ва амалий қўлланилиши

Ҳозирги кунда экспериментал намуна фемптосундаларда — сониянинг квадриллиондан бир қисмида зарядланишга қодир. Тўпланган энергия эса зарядлаш жараёнидан тахминан бир миллион марта узоқроқ, яни наносеундалар давомида сақланиб туради. Шунга қарамай, технология ҳозирча смартфон ёки электромобил учун мўлжалланган аккумулятор даражасидан жуда йироқда.

Ҳозирги прототипнинг сиғими микроскопик бўлиб, бор-йўғи бир неча миллиард электрон-вольтдан иборат. Тадқиқотчилар олдида турган асосий вазифа нафақат бу кўрсаткични ошириш, балки тўпланган энергияни барқарор равишда чиқариб олишдир. Ўтказилган сўнгги тажриба бу йўналишдаги муҳим қадам бўлиб, жамоа батареядан электр токи олиш имконини берувчи қўшимча қатламни қўшди.

КСИРО ишланмасининг яна бир муҳим афзаллиги шундаки, у хона ҳароратида ишлай олади. Муқобил квант батареяси концепцияларининг айримлари ўта ўтказгичлардан фойдаланиб, -150 °дан паст ҳароратда совутишни талаб қилади, бу эса амалий қўллашни сезиларли даражада қийинлаштиради.