Científicos de las universidades de Alberta y Toronto desarrollaron un plan para una nueva batería cuántica que no pierde carga.
“Una batería cuántica es una batería pequeña de tamaño nanométrico destinada a usarse en aplicaciones a escala nanométrica”, explicó U del químico Gabriel Hanna, investigador principal del estudio.
Dijo que la investigación proporciona una demostración teórica de que es posible crear una batería cuántica sin pérdidas, ofreciendo una ventaja sobre las baterías cuánticas propuestas anteriormente.
“Las baterías con las que estamos más familiarizados, como la batería de iones de litio que alimenta los teléfonos inteligentes, se basan en principios electroquímicos clásicos, mientras que las baterías cuánticas dependen únicamente de la mecánica cuántica”, anotó Hanna.
Dijo que las baterías pueden convertirse en un componente importante en muchos dispositivos cuánticos, capaces de alimentar computadoras cuánticas, por ejemplo, y en la práctica, podrían construirse utilizando las tecnologías actuales de estado sólido.
Para realizar su idea, el equipo de investigación consideró un modelo de red cuántica abierta con alta simetría estructural como una plataforma para almacenar energía excitónica, energía aprovechada cuando un electrón absorbe un fotón de luz suficientemente energético. Usando este modelo, demostraron que es posible almacenar energía sin ninguna pérdida, a pesar de estar abierto a un entorno.
Usando el modelo propuesto por el equipo de investigadores, seria posible almacenar energía sin que exista ninguna pérdida.
“La clave es preparar esta red cuántica denominado también como estado oscuro”, explicó Hanna. “Mientras está en un estado oscuro, la red no puede intercambiar energía con su entorno. En esencia, el sistema se vuelve inmune a todas las influencias ambientales. Esto significa que la batería es muy resistente a las pérdidas de energía”.
Usando este modelo, los investigadores también sugirieron un método general para descargar la energía almacenada en la batería bajo demanda, esto implicaría romper la simetría estructural de la red de manera controlada.
La investigación futura explorará formas viables de cargar y descargar la batería, así como formas de ampliarla para su uso en aplicaciones prácticas.
El estudio, “Loss-Free Excitonic Quantum Battery”, fue publicado en la Revista de Química Física C.
Noticia de: Phys.org / Traducción libre del inglés por WorldEnergyTrade.com
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