وسائل الإعلام الأمريكية: أول بطارية كمومية في العالم قد تتوقع "شحن فوري"

كيف يمكن لنظام الامتصاص الفائق لبطارية الكم أن يحقق شحنًا فعالًا؟

مقال على موقع “العلوم اليومية” الأمريكي بتاريخ 22 مارس، العنوان الأصلي: أول بطارية كم في العالم قد تحقق “شحن فوري” خطا الباحثون من أستراليا خطوة حاسمة في مجال أبحاث تخزين الطاقة، حيث طوروا وحققوا بنجاح أول بطارية كم مفهومة على مستوى العالم. يقول العلماء إن هذه التقنية الناشئة قد تعيد تشكيل أنماط التخزين والنقل الحالية، وتفتح آفاقًا جديدة للشحن السريع للأجهزة. يقود المشروع منظمة أبحاث العلوم والصناعة الأسترالية (CSIRO)، ويشارك فيه جامعة ملبورن وجامعة ملبورن الملكية للتكنولوجيا (RMIT)، ونُشرت النتائج مؤخرًا في مجلة “الضوء: العلم والتطبيق” الصينية، ويعد الأستاذ المشارك جيمس هاتشيسون وتريفور سميث من الباحثين الرئيسيين في الدراسة من جامعة ملبورن.

“مشابهة للبطاريات التقليدية، تمر بطارية الكم أيضًا بعملية الشحن، والتخزين، والتفريغ. لكن مصدر طاقتها يعتمد على التفاعلات الكيميائية، بينما تعتمد بطارية الكم على خصائص ميكانيكا الكم. تتمتع بطارية الكم بعدة خصائص فريدة، منها النمو الفائق، أي أن معدل قدرة الشحن يتزايد بسرعة أكبر من سعة البطارية. لكن الأبحاث السابقة كانت تقتصر على التحقق من بعض هذه الخصائص بشكل منفرد، ولم يتم بناء نموذج كامل لبطارية كم تعمل بشكل كامل.” يوضح الأستاذ المشارك هاتشيسون: “الميزة الأساسية لبطارية الكم هي أن النظام يمكنه من خلال نشاط واحد، بقدرة عالية جدًا، على امتصاص الطاقة الضوئية بشكل فوري، مما يعزز بشكل كبير كفاءة شحن البطارية.”

للتحقق من أداء النموذج الأولي للبطارية، قام فريق البحث بإجراء سلسلة من الاختبارات باستخدام مختبر الليزر فائق السرعة في كلية الكيمياء بجامعة ملبورن. أظهرت البيانات أن معدل قدرة الشحن يتزايد بسرعة أكبر من معدل زيادة الحجم، مما يعني أن البطاريات الكم ذات الحجم الأكبر ستشحن بشكل أسرع بكثير من البطاريات الصغيرة. يقول الأستاذ سميث: “يوفر مختبر الليزر فائق السرعة بيئة بحث متقدمة، تتيح لنا التقاط الإشارات فائقة السرعة بدقة على مدى زمن أطول.”

توفر هذه الدراسة مرجعًا عمليًا مبكرًا لإمكانيات تمكين أنظمة الطاقة الكمومية لمستقبل تكنولوجيا الطاقة. يقول الدكتور جيمس كواخ، مسؤول مجال تكنولوجيا الكم في منظمة أبحاث العلوم والصناعة الأسترالية: “نجاح هذه الدراسة والتحقق من المفهوم يثبتان بشكل كامل أن بطارية الكم في درجة حرارة الغرفة لديها إمكانيات هائلة للتطبيقات في الشحن الفعال والتخزين على نطاق واسع، مما يمهد الطريق لإطلاق حلول طاقة الجيل القادم.” وأضاف: “الهدف في المرحلة القادمة هو تمديد مدة تخزين الطاقة إلى أقصى حد ممكن.” (ترجمة华安)