Квантовые батареи могут хранить энергию в новом классе компактных и мощных устройств.
Новое исследование ученых приблизило их к созданию квантовых батарей. Как рассказали представители Университета Аделаиды, инженеры впервые доказали важнейшую концепцию суперабсорбции или сверхпоглощения.
Сверхпоглощение — это квантовый эффект, при котором переходы между состояниями молекул конструктивно интерферируют. Конструктивная интерференция возникает во всех видах волн (свет, звук, волны на воде), когда разные волны складываются, чтобы дать больший эффект, чем любая волна сама по себе. Важно то, что это позволяет объединенным молекулам поглощать свет более эффективно, чем если бы каждая из них действовала по отдельности.
Джеймс Кваш (James Quach), один из исследователей проекта
в Университете Аделаиды, в интервью New Atlas
Чем больше молекул в устройстве накопления квантовой энергии, тем эффективнее оно будет поглощать энергию. Это, в свою очередь, означает более быстрое время зарядки.
Новое исследование физиков поможет в будущем создать большие системы хранения с очень быстрым временем зарядки. Особенность квантовых батарей в том, что им нужно гораздо меньше времени для зарядки, и это свойство увеличивается с размером батареи. Для проверки концепции физики использовали лазер для зарядки нескольких многослойных микрополостей, все были равного размера. Также в каждой было различное количество органических молекул.
Активный слой микрополости содержит органические полупроводниковые материалы, которые накапливают энергию. В основе сверхпоглощающего эффекта квантовых батарей лежит идея о том, что все молекулы действуют коллективно благодаря свойству, известному как квантовая суперпозиция. По мере увеличения размера микрополости и количества молекул время зарядки уменьшалось. Это значительный прорыв и важная веха в развитии квантовой батареи.
Джеймс Кваш (James Quach), один из исследователей проекта
в Университете Аделаиды, в интервью New Atlas
Ученые уверены, все это имеет решающее значение для разработки новых, более устойчивых форм хранения энергии.
Ранее «Хайтек» рассказывал о результатах нового эксперимента, который повлиял на наши знания о квантовой и классической механике. Физики охладили атомы до температуры выше абсолютного нуля, поместили их в электромагнитную ловушку и наблюдали, как атомы перешли от классической физики к квантовой.
Читать далее
Гиперзвуковой самолет на водороде развивает скорость до 12 Махов. Это почти 15 000 км/ч