Olimlar femptosundalarda zaryadlanuvchi kvant batareyasini yaratishdi

Avstraliyaning CSIRO milliy ilmiy agentligi tadqiqotchilari anʼanaviy litiy-ion akkumulyatorlaridan tubdan farq qiluvchi kvant batareyasi prototipini yaratishdi. Ushbu yangi texnologiya zaryadlash tezligi qurilmaning hajmi bilan birga ortishi va elektr toki hosil qilishi bilan mutaxassislar eʼtiborini tortmoqda. Bu haqda Ixbt.com xabar beradi.

ixbt.com maʼlumotiga koʻra, yangi ishlanma kvant fizigi Jeyms Kuach boshchiligidagi jamoa tomonidan amalga oshirilmoqda. Anʼanaviy akkumulyatorlardan farqli oʻlaroq, ushbu qurilma energiya toʻplash uchun kimyoviy reaksiyalarga tayanmaydi, balki yorugʻlik va moddaning oʻzaro taʼsiriga asoslangan jamoaviy kvant effektlaridan foydalanadi.

Kvant batareyasi qanday ishlaydi

Qurilmaning asosini bir-biridan atigi 100 nanometr masofada joylashgan ikkita mittik oynadan iborat optik mikroboʻshliq tashkil qiladi. Bu inson soch qalinligidan taxminan ming barobar yupqadir. Oynalar orasidagi boʻshliq organik boʻyoq molekulalari bilan toʻldirilgan boʻlib, lazer yordamida yoritiladi.

Fotonlarning molekulalar bilan oʻzaro taʼsiri yorugʻlik va moddaning gibrid holatlari — polyaritonlarni hosil qiladi. Natijada oʻta soʻrilish effekti yuzaga kelib, molekulalar energiyani mustaqil ravishda emas, balki jamoaviy tarzda oʻzlashtira boshlaydi. Tizimdagi molekulalar soni qancha koʻp boʻlsa, energiyani yutish jarayoni shunchalik tezlashadi.

Istiqbollar va amaliy qoʻllanilishi

Hozirgi kunda eksperimental namuna femptosundalarda — soniyaning kvadrilliondan bir qismida zaryadlanishga qodir. Toʻplangan energiya esa zaryadlash jarayonidan taxminan bir million marta uzoqroq, yaʼni nanoseundalar davomida saqlanib turadi. Shunga qaramay, texnologiya hozircha smartfon yoki elektromobil uchun moʻljallangan akkumulyator darajasidan juda yiroqda.

Hozirgi prototipning sigʻimi mikroskopik boʻlib, bor-yoʻgʻi bir necha milliard elektron-voltdan iborat. Tadqiqotchilar oldida turgan asosiy vazifa nafaqat bu koʻrsatkichni oshirish, balki toʻplangan energiyani barqaror ravishda chiqarib olishdir. Oʻtkazilgan soʻnggi tajriba bu yoʻnalishdagi muhim qadam boʻlib, jamoa batareyadan elektr toki olish imkonini beruvchi qoʻshimcha qatlamni qoʻshdi.

CSIRO ishlanmasining yana bir muhim afzalligi shundaki, u xona haroratida ishlay oladi. Muqobil kvant batareyasi konsepsiyalarining ayrimlari oʻta oʻtkazgichlardan foydalanib, -150 °dan past haroratda sovutishni talab qiladi, bu esa amaliy qoʻllashni sezilarli darajada qiyinlashtiradi.