Pierwszy prototyp baterii kwantowej może umożliwić natychmiastowe ładowanie pojazdów elektrycznych

Naukowcom z Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation udało się opracować pierwszą na świecie działającą baterię kwantową. W przeciwieństwie do konwencjonalnych ogniw, które opierają się na powolnych reakcjach chemicznych, ta nowa technologia wykorzystuje zaawansowaną fizykę do przechowywania i rozładowywania energii. Prototyp zbudowany jest ze specjalistycznych mikroskopijnych warstw zaprojektowanych do zatrzymywania światła, umożliwiając bezprzewodowe ładowanie całego urządzenia za pomocą ukierunkowanego lasera, który jest następnie przekształcany w prąd elektryczny.

Najbardziej rewolucyjnym aspektem tej technologii jest jej sprzeczna z intuicją zdolność do skalowania. W tradycyjnych jednostkach zasilających, większe pojemności naturalnie wymagają więcej czasu na naładowanie. Jednak bateria kwantowa wykorzystuje zsynchronizowane zachowanie fizyczne wśród swoich wewnętrznych komponentów. Kiedy te mikroskopijne jednostki są zgrupowane razem, działają wspólnie, aby pochłaniać energię w masowo równoległy sposób. Ponieważ dzielą one obciążenie ładowania jednocześnie, dodanie większej liczby komponentów faktycznie przyspiesza ogólną prędkość ładowania. Naukowcy przewidują przyszłość, w której ten konkretny mechanizm mógłby ładować pojazdy elektryczne szybciej niż trwa tankowanie tradycyjnego samochodu benzyną lub natychmiastowe uzupełnianie energii w smartfonie.

Pomimo tego monumentalnego kamienia milowego, kilka poważnych ograniczeń uniemożliwia obecnie wprowadzenie tej technologii na rynki konsumenckie. Istniejący prototyp laboratoryjny ma mikroskopijną pojemność energetyczną i może utrzymać ładunek tylko przez kilka nanosekund, zanim naturalne zakłócenia środowiskowe spowodują rozproszenie zmagazynowanej energii. Delikatne, wysoce zsynchronizowane stany wymagane do działania baterii są łatwo zakłócane przez normalne, rzeczywiste warunki.

Aby wypełnić lukę między eksperymentami laboratoryjnymi a komercyjną rentownością, inżynierowie muszą odkryć metody radykalnego zwiększenia fizycznego rozmiaru systemu i wydłużenia czasu przechowywania energii. Podczas gdy zespół badawczy poszukuje partnerstwa z inwestorami venture capital i producentami motoryzacyjnymi, bezpośrednim celem pozostaje stabilizacja tych mikroskopijnych systemów.