Στις μπαταρίες που έχουμε μέχρι σήμερα, όσο μεγαλύτερη είναι η χωρητικότητά τους τόσο πιο πολύ χρόνο παίρνουν να φορτίσουν. Με τις νέες μπαταρίες πυριτίου-άνθρακα, οι χωρητικότητες εκτοξεύθηκαν, όμως η ταχύτητα φόρτισης μειώθηκε λόγω των τεράστιων μπαταριών, παρά τους φορτιστές στα 100W+. Τώρα όμως, μια ομάδα ερευνητών από την Αυστραλία, μας δίνει μια γεύση από το μέλλον των μπαταριών, φέρνοντας μια πρωτότυπη κβαντική μπαταρία, που όσο μεγαλώνει σε χωρητικότητα, τόσο πιο γρήγορα φορτίζει.
Στην αυστραλινή CSIRO, η ομάδα του James Quach παρουσίασε μέσα από την μελέτη τους, αυτό που περιγράφεται ως το πρώτο λειτουργικό πρωτότυπο κβαντικής μπαταρίας στον κόσμο και είναι σίγουρα μια τεχνολογία που πρέπει να αναπτυχθεί για να φέρει λύσεις σε έναν τεχνολογικό κόσμο.
Το μυστικό βρίσκεται στην «υπεραπορρόφηση»
Στο πρωτότυπο που παρουσιάστηκε θα βρούμε μια οπτική μικροκοιλότητα με δύο μικροσκοπικούς καθρέφτες, που απέχουν μεταξύ τους περίπου 100 νανόμετρα. Ανάμεσά τους θα βρούμε οργανικά μόρια χρωστικής. Έτσι, με τη χρήση laser, το φως και τα μόρια συνδέονται με ισχυρούς δεσμούς και δημιουργούν υβριδικές καταστάσεις ύλης και φωτός.
Το αποτέλεσμα είναι ένα φαινόμενο που ονομάζεται «υπεραπορρόφηση» (superabsorption), σύμφωνα με το οποίο κάθε μόριο απορροφά ενέργεια ανεξάρτητα, όμως τα μόρια λειτουργούν συλλογικά. Έτσι, όσο αυξάνεται ο αριθμός τους, τόσο αυξάνεται και ο ρυθμός με τον οποίο η μπαταρία απορροφά ενέργεια.
Φορτίζει σε femtoseconds, αλλά κρατάει μόνο nanoseconds
Η εν λόγω μπαταρία φορτίζει ταχύτατα σε femtoseconds, δηλαδή σε τετράκις εκατοστά του δευτερολέπτου, που θα έλεγε κανείς πως είναι σχεδόν ακαριαία. Η ενέργεια παραμένει αποθηκευμένη μόνο για νανοδευτερόλεπτα, όμως αυτό παραμένει έξι τάξεις μεγέθους πάνω από τον χρόνο που απαιτείται για τη φόρτιση.
Στη νεότερη έκδοση που ετοιμάζουν οι επιστήμονες, κατάφεραν να εξάγουν ηλεκτρικό ρεύμα από την μπαταρία, κάτι που είναι το πρώτο μεγάλο βήμα προς τη διαδικασία φόρτισης και αποφόρτισης και φυσικά προς μια λειτουργική μπαταρία.
Απέχουμε πολύ από το κινητό που θα φορτίζει αμέσως
Πριν βιαστούμε να πανηγυρίσουμε, θα πρέπει να έχουμε στο νου μας πως αυτή η τεχνολογία κβαντικών μπαταριών βρίσκεται ακόμα πολύ μακριά από την αντικατάσταση των μπαταριών στα κινητά μας και τα αυτοκίνητά μας. Η ποσότητα ενέργειας που αποθηκεύεται στο πρωτότυπο είναι εξαιρετικά μικρή, ενώ διατηρείται για πολύ μικρό χρονικό διάστημα.
Σύμφωνα με τους ερευνητές πίσω από την πρώτη κβαντική μπαταρία, οι πρώτες εφαρμογές της εν λόγω τεχνολογίας πιθανότατα θα εμφανιστούν μαζί με τον ερχομό της κβαντικής τεχνολογίας και των κβαντικών υπολογιστών.
Φυσικά, υπάρχουν και αυτοί που αμφιβάλουν για το αν οι κβαντικές μπαταρίες θα μπορέσουν να αντικαταστήσουν τις παραδοσιακές μπαταρίες σε καθημερινές συσκευές. Από την άλλη, η ομάδα πίσω από την πρώτη κβαντική μπαταρία κατάφερε να την φορτίσει και να την αποφορτίσει, εξάγοντας ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας, πράγμα που σημαίνει πως τα βασικά χαρακτηριστικά του συστήματος δουλεύουν. Η πιο μακρόχρονη αποθήκευση ρεύματος και η επέκταση της χωρητικότητας είναι χαρακτηριστικά που έρχονται σε δεύτερο χρόνο.
Το να έχουμε, έστω και σαν ιδέα, μια μπαταρία που όσο μεγαλώνει τόσο πιο γρήγορα φορτίζει, είναι κάτι επαναστατικό. Αν καταφέρει να καταλήξει σε ένα τελικό προϊόν κάποια στιγμή στο μέλλον, θα φέρει επανάσταση στην αποθήκευση ενέργειας.
