دانش و فناوری سخت افزار پیشنهاد سردبیر

طرح باتری کوانتومی با بدون ذره‌ای نشت شارژ

باتری کوانتومی حالت تاریک

دانشمندان دانشگاه آلبرتا و تورنتو طرح کلی برای ساخت یک باتری کوانتومی داده‌اند که می‌تواند تا ابد شارژش را نگه دارد. البته مشخص است که این باتری هنوز وجود خارجی ندارد و همان طور که گفته شد، فعلاً طرح اصلی این پروژه ریخته شده است. با این حال اگر دانشمندان موفق به انجام این کار شوند، ساخت باتری در سال‌های پیش روی قرن ۲۱ به‌کلی متحول خواهد شد.

باتری‌هایی که ما امروزه استفاده می‌کنیم و در بیشتر موارد همان باتری‌های لیتیومی گوشی‌های هوشمند ما هستند، بر اساس اصول کلاسیک الکتروشیمی کار می‌کنند. زمانی که یک باتری را شارژ می‌کنیم، باید انتظار کاهش تدریجی بار ذخیره شده در آن را داشته باشیم، حتی اگر از آن استفاده نکنیم!

ولی وقتی نام مکانیک کوانتوم به میان می‌آید، می‌توان انتظار داشت که قواعد و قوانین بازی متفاوت خواهند شد. باتری‌های آینده که بر اساس اصول مکانیک کوانتوم عمل کنند هم مطابق انتظار، رفتاری متفاوت از آن چه از باتری‌های معمولی سراغ داریم، از خود بروز می‌دهند که در این جا شارژ نشتی صفر (صفر حقیقی) آن است. ولی چطور چنینی چیزی ممکن می‌شود؟ پاسخ این سؤال به حالت تاریک (Dark State) باز می‌گردد.

 

چند ماه پیش مقاله‌ای در ژورنال Journa of Physical Chemistry C منتشر شد که در مورد اصول مکانیک کوانتوم و کارکردهای آن توضیحاتی ارائه کرد و اطلاعات لازم برای پیاده سازی طرح یک باتری کوانتومی را به دست داد. باتری نسل کوانتومی قرار است با مهار کردن نیروی «انرژی اکسیتونی» کار کند. در یک حالت خاص، الکترون به‌اندازه کافی انرژی دریافت می‌کند و وارد حالتی می‌شود که دیگر نه انرژی بیشتری دریافت خواهد کرد و انرژی به محیط تحویل خواهد  داد. این همان حالتی است که به آن حالت تاریک می‌گوییم.

تحقیقات در مورد حالت تاریک نشان می‌دهد که الکترون‌ها در این حالت می‌توانند بدون از دست دادن انرژی مدت بسیار زیادی در یک محیط مشخص بمانند. همه این موارد به لطف ساخته شدن باتری در حالت تاریک میسر است. یعنی به‌طور خلاصه باتری که در این حالت قرار می‌گیرد نه از محیط انرژی دریافت می‌کند و به آن انرژی می‌دهد.

به این طریق حداقل از نظر تئوری می‌توان به باتری دست پیدا کرد که در حالت عادی حتی ذره‌ای از انرژی ذخیره شده‌اش را از دست نمی‌دهد و برای حفظ انرژی در طولانی مدت ایده آل است. در عین حال، استفاده از انرژی این باتری نیازمند وارد کردن الکترون‌ها به حالتی دیگر به غیر از حالت تاریک است که این کار را هم می‌توان با روش‌های خاصی و به‌صورت کنترل شده انجام داد. با پیدا کردن روش‌های عملی برای کنترل فرآیند وارد شدن و خارج شدن از حالت تاریک، می‌توان در نهایت به باتری‌های کوانتومی دست پیدا کرد.

منبع: sciencealert

مطالب مرتبط

گلوله‌های زیرآبی محصول جدید ارتش آمریکا

عباس رهامی

فناوری وای‌فای چطور کار می‌کند؟ هرآنچه که باید درباره وای فای بدانیم

محمد امین نعمتی

فناوری بلوتوث چطور کار می‌کند؟ هرآنچه باید درباره بلوتوث بدانیم

محمد امین نعمتی

یکی از مهندسین ناسا ادعا می‌کند که “هلیکال انجین” می‌تواند به ۹۹% سرعت نور برسد

نوید بیک زاده

رباتی با بازوهای بزرگ به نام Guardian GT با توانایی انجام مأموریت‌های دشوار!

نوید بیک زاده

کامپیوتر کوانتومی گوگل یک آزمایش “غیر ممکن” را پشت سرگذاشت!

نوید بیک زاده

هوش مصنوعی فیسبوک برای کمک به فرار از دست فناوری تشخیص چهره

عباس رهامی

پراکسی‌ها عامل نفوذ هکرها به سیستم‌های رایانه‌ای!

کیوان

رمزنگاری و انواع روش‌های آن

کیوان

ساعت هوشمند شیائومی به سیستم عامل گوگل مجهز می شود؟

کیوان

نمایشگر سیال، برگ برنده محصولات آینده وان پلاس

کیوان

Pro 7 ،Surface Laptop 3 و Pro X از زاویه ای دیگر + تصاویر

کیوان

Restrict، قدم بعدی اینستاگرام برای مقابله با قلدرهای مجازی

کیوان

رونمایی مایکروسافت از هدفون بی‌سیم خود با ظاهری عجیب

کیوان

ظاهر نرم افزارهای گوگل Docs، Sheets و Slides تغییر کرد؟

کیوان

اطلاعات OnePlus 8 زودتر از عرضه OnePlus 7T فاش شد!

کیوان

هدست سنهایزر GSP 370 با عمر باتری ۱۰۰ ساعت

کیوان

محصول جدید Essential، عجیب‌ترین گوشی که تاکنون ساخته شده!

کیوان

دیدگاه شما چیست؟