Či už sú to naše smartfóny, notebooky, inteligentné hodinky, či dokonca elektromobily, všetky tieto zariadenia sa spoliehajú najčastejšie na lítiovo-iónové batérie. Tie využívajú klasické elektrochemické prístupy na uchovávanie energie. Všetci ale vieme, že to nie je ideálna technológia a tieto batérie časom, aj keď sú nabité, svoju energiu strácajú.
Kanadskí vedci z univerzity v Alberte a v Toronte ale vyvinuli dizajn novej kvantovej batérie. Tá by podľa ich modelu nemala strácať elektrický náboj. Ako informuje portál Phys, batéria by mala byť nanoveľkosti, ktorej uplatnenie by bolo takisto pri dizajne nanotechnológií.
Vedúci výskumu, Gabriel Hanna z univerzity v Alberte, potvrdzuje, že dokážu vyvinúť nanobatériu bez toho, aby strácala elektrický náboj. Navyše je veľkou výhodou, že vyrobiť batériu by bolo možné už existujúcimi technológiami na výrobu nanomateriálov. Svoje uplatnenie by mohli tiež nájsť v kvantových počítačoch alebo v nanorobotoch.
Vedecký tím na uskutočnenie svojej myšlienky použil model kvantovej siete s vysokou štrukturálnou symetriou ako platformu na ukladanie excitónovej energie, teda energie, keď fotón absorbuje dostatočne energetický fotón svetla. Pomocou tohto modelu dokázali, že je možné ukladať energiu bez akýchkoľvek strát voči okoliu.
Kľúčom k úspechu je podľa Hanna pripraviť túto kvantovú batériu v tzv. temnom stave. Ako uvádza portál Osel, v tomto stave sú elektróny v koherentnej superpozícii, ktorá im bráni absorbovať, no aj vyžarovať energiu a kvantová sieť v tomto stave si nedokáže vymieňať energiu s okolitým prostredím.
“Keď je sieť v tmavom stave, nemôže si vymieňať energiu so svojím prostredím. Systém sa v podstate stáva imunným voči všetkým vplyvom prostredia. To znamená, že batéria je vysoko odolná proti stratám energie,” uvádza Hanna.
Keď z takejto batérie bude potrebné energiu odobrať napríklad pre napájanie, bude potrebné narušiť štrukturálnu symetriu kvantovej siete.
Je jasné, že vedcov čaká ešte dlhá cesta. Budú musieť hľadať vhodné spôsoby, ako takúto batériu nabíjať a tiež ako vybíjať a napájať ňou systémy. Ak sa im to podarí rozlúsknuť a vyhotoviť funkčný model, môže to v budúcnosti znamenať revolúciu nielen vo výrobe batérií, ale aj v napájaní nanotechnológií.
Nahlásiť chybu v článku