Punjač bi uskoro mogao da postane skoro nebitan: Nova baterija puni se neverovatnih 20 sekundi
Dodajte Kurir u vaš Google izborAustralijski naučnici razvili su prototip kvantne baterije koji bi mogao da promeni način na koji razmišljamo o skladištenju energije. Za razliku od klasičnih baterija, kod kojih veći kapacitet uglavnom znači i duže punjenje, kvantne baterije imaju neobično svojstvo: što je više njihovih jedinica, to bi proces punjenja mogao da bude brži zahvaljujući kolektivnim kvantnim efektima.
Tim koji predvodi dr Džejms Kvoč iz australijske agencije CSIRO napravio je uređaj koji ne samo da prima energiju već je i skladišti, a zatim je može osloboditi kao električnu energiju. Proračuni istraživača pokazuju da bi, ako se tehnologija dovoljno uveća i razvije, baterija prosečnog telefona jednog dana mogla da se napuni za oko 20 sekundi.
Zašto kvantna baterija radi drugačije
Kod obične baterije ćelije uglavnom rade pojedinačno, pa povećavanje kapaciteta donosi više materijala kroz koji energija mora da prođe. Kod kvantne baterije jedinice mogu da se ponašaju kolektivno, odnosno da međusobno koriste efekte kvantne mehanike. U eksperimentima je pokazano da vreme punjenja može da opada približno kao 1/√N, gde N predstavlja broj molekula odnosno jedinica u sistemu.
Prototip koristi višeslojnu organsku mikrošupljinu, a energija se u uređaj dovodi bežično pomoću laserskih impulsa. Najnovija verzija ima i dodatne slojeve koji omogućavaju pretvaranje uskladištene energije u električnu struju, što je važna razlika u odnosu na raniji prototip koji je pokazivao brzo punjenje, ali nije imao način da energiju praktično izvuče.
Prototip je još mikroskopski
Ipak, ideja o telefonu koji se puni za 20 sekundi trenutno je mnogo bliža laboratoriji nego prodavnici. Današnji prototip skladišti veoma malu količinu energije, a vreme tokom kog može da zadrži tu energiju i dalje je veoma kratko. Prema podacima istraživača, kapacitet je na nivou od nekoliko milijardi elektron-volti, dok se uskladištena energija zadržava svega nekoliko nanosekundi.
Zbog toga ova baterija zasad ne može da napaja običan telefon, laptop ili automobil. Istraživači sada pokušavaju da povećaju uređaj, produže vreme zadržavanja energije i pronađu način da se kvantno ponašanje očuva i kada sistem postane mnogo veći. Upravo je prelazak sa mikroskopskog eksperimenta na uređaj koji može da skladišti praktične količine energije jedan od najvećih izazova.
Prvi cilj nisu telefoni
Mnogo pre mobilnih telefona, kvantne baterije mogle bi da pronađu primenu u manjim elektronskim uređajima i kvantnim računarima. Za takve sisteme ogromna količina energije nije neophodna, dok bi veoma brzo punjenje i mogućnost rada sa kvantnim procesima mogli da budu korisniji nego pokušaj da se odmah napravi baterija dovoljno velika za automobil.
Posebno zanimljiva mogućnost odnosi se upravo na kvantne računare. Druga istraživanja pokazuju da bi male kvantne baterije jednog dana mogle da budu ugrađene direktno u takve sisteme, gde bi pomagale u upravljanju energijom i smanjenju potrebe za dodatnim hlađenjem i složenom infrastrukturom. Za sada je i taj koncept u fazi istraživanja, ali predstavlja jedan od konkretnijih pravaca razvoja tehnologije.
Od laboratorije do telefona dug je put
Ako istraživači uspeju da povećaju kapacitet i produže vreme skladištenja, kvantne baterije bi mogle da promene jednu od najvećih frustracija savremene elektronike. Umesto da telefon priključujemo na punjač na desetine minuta ili duže, krajnji cilj je da se velika količina energije prenese za svega nekoliko trenutaka. Sličan princip mogao bi dugoročno da bude zanimljiv i za električna vozila, gde bi brzo punjenje predstavljalo mnogo veći izazov nego kod telefona.
Međutim, između prototipa i komercijalnog proizvoda stoji čitav niz problema koje naučnici tek treba da reše. Potrebno je povećati količinu uskladištene energije, produžiti njeno zadržavanje i zadržati kvantne efekte u većem sistemu. Tek kada ti problemi budu rešeni, ideja o telefonu koji se puni za 20 sekundi može da pređe iz zanimljivog naučnog proračuna u tehnologiju koju zaista možemo da koristimo.
Zabranjeno preuzimanje dela ili čitavog teksta i/ili foto/videa, bez navođenja i linkovanja izvora i autora, a u skladu sa odredbama WMG uslova korišćenja i Zakonom o javnom informisanju i medijima.