Порушуючи established фізичні принципи, науковці розробили перший у світі функціональний прототип квантової батареї.

Цю інформацію надає видання Interesting Engineering.

Батарею розробив дослідник Джеймс Куач разом із своїми колегами з австралійського національного наукового агентства CSIRO. Ця концепція була в роботі у вченого з 2018 року, а перший прототип він створив у 2022 році, проте він мав можливість лише отримувати заряд.

Тепер команда створила повноцінний прототип, який може як отримувати заряд, так і віддавати енергію.

Квантова батарея характеризується особливим явищем, відомим як "колективний ефект". На відміну від звичних хімічних акумуляторів, де час заряджання зростає з розширенням їхнього обсягу, квантова система ігнорує ці закономірності: чим більший її розмір, тим швидше вона здатна накопичувати енергію. Наприклад, якщо об'єм такого пристрою подвоїти, час заряджання може скоротитися майже наполовину.

Основою цієї розробки є багатошарова органічна мікропорожнина, виготовлена з матеріалів, здатних уловлювати світло. Акумулятор отримує заряд бездротовим способом за допомогою лазерного випромінювання.

Щоб підтвердити його роботу та здатність накопичувати живлення, вчені використали передові методи спектроскопії. Результати були опубліковані у виданні Light: Science & Applications.

"У нашому концептуальному пристрої реалізовано швидку та масштабовану технологію зарядки і зберігання енергії при кімнатній температурі, що відкриває нові горизонти для енергетичних рішень майбутнього", -- підкреслив Джеймс Куач у прес-релізі.

До появи квантових акумуляторів на полицях магазинів ще далеко. Обсяг енергії, який може вмістити прототип, мізерний -- лише кілька мільярдів електрон-вольт, чого не вистачить навіть для ввімкнення смартфона. До того ж пристрій здатен утримувати цей заряд лише кілька наносекунд.

В даний час вчені працюють над розширенням потужності батарей та тривалості зберігання енергії, прагнучи з'єднати швидкість квантових технологій з ємністю звичних акумуляторів.

"Моя основна мета полягає у створенні майбутнього, в якому заряджання електромобілів відбуватиметься значно швидше, ніж у традиційних бензинових автомобілів, або ж можливості бездротової зарядки пристроїв на великих відстанях," -- висловив свої плани Куач.