Первый прототип квантовой батареи может обеспечить мгновенную зарядку для электромобилей

Ученые из Организации научных и промышленных исследований Содружества успешно создали первую в мире действующую квантовую батарею. В отличие от обычных элементов, которые полагаются на медленные химические реакции, эта новая технология использует передовую физику для хранения и разряда энергии. Прототип построен из специализированных микроскопических слоев, предназначенных для улавливания света, что позволяет заряжать все устройство беспроводным способом с помощью направленного лазера, который затем преобразуется в электрический ток.

Наиболее революционным аспектом этой технологии является ее контринтуитивная способность к масштабированию. В традиционных устройствах питания большая емкость, естественно, требует больше времени для перезарядки. Однако квантовая батарея использует синхронизированное физическое поведение своих внутренних компонентов. Когда эти микроскопические элементы сгруппированы вместе, они действуют коллективно, поглощая энергию массово параллельным образом. Поскольку они одновременно распределяют зарядную нагрузку, добавление дополнительных компонентов фактически ускоряет общую скорость зарядки. Исследователи представляют себе будущее, в котором этот специфический механизм сможет заряжать электромобили быстрее, чем это требуется для заправки традиционного автомобиля бензином или мгновенного пополнения заряда смартфона.

Несмотря на это грандиозное достижение, несколько серьезных ограничений в настоящее время не позволяют технологии выйти на потребительский рынок. Существующий лабораторный прототип обладает микроскопической энергоемкостью и может удерживать заряд лишь в течение нескольких наносекунд, прежде чем естественное вмешательство окружающей среды заставит накопленную энергию рассеяться. Тонкие, высоко синхронизированные состояния, необходимые для работы батареи, легко нарушаются в обычных, реальных условиях.

Чтобы преодолеть разрыв между лабораторными экспериментами и коммерческой жизнеспособностью, инженерам необходимо найти методы, позволяющие значительно увеличить физический размер системы и продлить время сохранения энергии. Пока исследовательская группа ищет партнеров с венчурными инвесторами и производителями автомобилей, непосредственное внимание по-прежнему сосредоточено на стабилизации этих микроскопических систем.