Австралійські науковці заявили про створення робочого прототипу квантової батареї – рішення, яке потенційно здатне кардинально змінити підхід до накопичення енергії. Йдеться про першу у світі систему такого типу, підтверджену експериментально.
Розробку представило державне наукове об’єднання CSIRO у співпраці з університетами RMIT та Мельбурна. Результати дослідження вже оприлюднені у науковому журналі Light: Science & Applications, а експерти вказують на можливість майже миттєвої зарядки електромобілів у майбутньому.
“Наші результати підтверджують фундаментальний квантовий ефект, який абсолютно суперечить інтуїції: квантові батареї заряджаються швидше, коли вони стають більшими. Сучасні батареї не функціонують так”, – каже головний розробник технології, доктор Джеймс Квач, керівник відділу квантової науки та технологій у CSIRO.
На відміну від традиційних акумуляторів, де процес заряджання обмежений хімічними реакціями, нова система працює на принципах квантової фізики. Її структура складається з мікроскопічних шарів, здатних поглинати світло та перетворювати його на електричну енергію.
Заряджання відбувається без дротів – за допомогою спрямованого лазерного випромінювання. Отримана енергія одразу трансформується у струм, що відкриває шлях до нових форматів живлення електроніки.
Ключова відмінність полягає у поведінці системи під час збільшення її масштабу. Якщо звичайні батареї потребують більше часу для заряджання зі зростанням ємності, то тут спрацьовує інший механізм.
Компоненти квантової батареї діють синхронно. Коли їх об’єднують, вони починають поглинати енергію паралельно, рівномірно розподіляючи навантаження. У результаті більша кількість елементів не уповільнює процес – навпаки, пришвидшує його.
Дослідники вже моделюють сценарії застосування технології. Серед них – надшвидка зарядка електромобілів, мобільних пристроїв та інших систем, де критично важливий час поповнення енергії.
Втім, нинішній етап розробки залишається обмеженим. Прототип має мінімальну ємність і здатен утримувати заряд лише кілька наносекунд.
Крім того, стабільність роботи залежить від високосинхронізованих квантових станів, які легко порушуються у звичайному середовищі – це одна з ключових проблем і для квантових комп’ютерів.
Науковці вже працюють над масштабуванням технології та збільшенням часу збереження енергії. Паралельно ведеться пошук партнерів серед інвесторів і виробників автомобілів для подальшого розвитку проєкту.
