Un grup de cercetători australieni a dezvoltat un prototip funcțional de baterie cuantică, o tehnologie care promite încărcarea vehiculelor electrice în femtosecunde. Noul acumulator se încarcă fără fir, cu ajutorul unui laser, și ar putea elimina în viitor nevoia de a opri la stațiile de încărcare, permițând alimentarea mașinilor direct în timpul mersului.
Un prototip complet funcțional
Bateriile cuantice, propuse ca un concept teoretic încă din 2013, utilizează principii din mecanica cuantică pentru a stoca energie cu o eficiență potențial superioară acumulatorilor convenționali. Până recent, acestea au rămas doar la stadiul de teorie. Echipa din Australia a reușit însă să facă un pas major, creând primul model funcțional. „Este primul prototip care realizează un ciclu complet al unei baterii: cu alte cuvinte, o încarci, stochează energia și apoi o poți descărca”, a declarat dr. James Quach, coordonatorul cercetării de la CSIRO, agenția națională de știință a Australiei. Detaliile noului model au fost publicate în revista științifică Light: Science & Applications.
Regula inversă a încărcării
Spre deosebire de acumulatorii clasici, unde timpul de încărcare crește direct proporțional cu dimensiunea, bateriile cuantice funcționează pe un principiu opus. „De aceea telefonul mobil se încarcă în aproximativ 30 de minute, iar o mașină electrică peste noapte”, a explicat Quach. În schimb, tehnologia cuantică prezintă o caracteristică unică. „Bateriile cuantice au această proprietate neobișnuită: cu cât sunt mai mari, cu atât se încarcă mai repede”. Acest fenomen se datorează așa-numitelor „efecte colective”, prin care celulele cuantice se încarcă mai rapid atunci când sunt mai numeroase. Quach și colegii săi au demonstrat această proprietate încă din 2022, dar la acel moment nu exista o metodă pentru a extrage energia stocată.
Viteză extremă, stocare limitată
Noul prototip se încarcă în femtosecunde, adică a miliarda miliardimii de secundă, și poate stoca energia timp de nanosecunde. Deși pare o durată foarte scurtă, aceasta este de aproximativ un milion de ori mai mare decât la încercările anterioare. Pentru a ilustra progresul, cercetătorul a explicat că, dacă o baterie s-ar încărca într-un minut, o creștere de acest ordin ar însemna că ar putea rămâne încărcată „câțiva ani”. Cu toate acestea, capacitatea prototipului actual este de doar câteva miliarde de electronvolți, „foarte mică și insuficientă pentru a alimenta dispozitive utile”, a recunoscut Quach. „Următorul pas este să creștem timpul de stocare. Ai nevoie ca bateria să păstreze energia mai mult de câteva nanosecunde dacă vrei, de exemplu, să vorbești la telefon”.
Mașini electrice încărcate din mers
Pe termen lung, bateriile cuantice complet funcționale ar putea alimenta computere cuantice sau dispozitive electronice de mici dimensiuni. Faptul că se încarcă wireless, prin intermediul laserelor, deschide calea către aplicații futuriste. „Ai putea monta o baterie cuantică pe o dronă și să o încarci în timp ce zboară”, a spus Quach. Viziunea se extinde și asupra sectorului auto. „Pe măsură ce tehnologia se dezvoltă, nu va mai fi nevoie să oprești mașina la o stație pentru încărcare; o vei putea încărca din mers”. Totuși, realismul este necesar. Profesorul Andrew White de la Universitatea din Queensland, care nu a participat la studiu, a descris cercetarea drept „o demonstrație foarte bună că bateria cuantică nu mai este doar o idee, ci un prototip funcțional”. Acesta a subliniat însă că aceste baterii „nu vor apărea prea curând în mașinile electrice”. Primele aplicații ar putea fi în domeniul computerelor cuantice, unde ar putea furniza energie „în mod coerent, cu un cost energetic minim”.
