Şarj istasyonunu unutun: Bu yeni kuantum batarya prototipi, elektrikli aracınızı hareket halindeyken şarj edebilir

Şarj istasyonunu unutun: Bu yeni kuantum batarya prototipi, elektrikli aracınızı hareket halindeyken şarj edebilir

Avustralyalı bilim insanları, kendi ifadelerine göre dünyanın ilk "kavram kanıtı" (proof-of-concept) niteliğindeki kuantum bataryasını geliştirdi.

Avustralyalı araştırmacılar; hızlı şarj sürelerine sahip, tam işlevli kuantum bataryalara giden yolda önemli bir adım teşkil ettiğine inandıkları bir batarya prototipi yarattı.

Kuantum batarya kavramı ilk kez 2013 yılında ortaya çıkmış olup, kuantum mekaniği prensiplerini geleneksel bataryalara uygulayarak bu bataryaların daha verimli hale gelmesini sağlamayı amaçlar. Bilim insanları tarafından Nature dergisinde yayımlanan bir makalede detayları paylaşılan bu prototip, türünün dünyadaki ilk örneği olma özelliğini taşıyor.

Makalenin yazarı, "Şu ana kadar kuantum bataryalar üzerine yapılan çalışmalar, büyük ölçüde teorik düzeyde yürütülen ve deneysel doğrulaması oldukça sınırlı kalan bir çabadan ibaretti," açıklamasında bulundu.

Geleneksel bataryalarda, bataryanın boyutu büyüdükçe şarj süresi de uzar. Ancak kuantum bataryalarda durum tam tersidir. Baş araştırmacı Dr. James Quach, The Guardian gazetesine verdiği demeçte, "Kuantum bataryalar, boyutları büyüdükçe şarj olmaları için gereken sürenin kısaldığı, gerçekten çok ilginç bir özelliğe sahip," dedi.

Melbourne Üniversitesi Kimya Profesörü ve makalenin ortak yazarı Dr. James Hutchison ise, "Geleneksel bataryalara benzer şekilde, kuantum bataryalar da enerjiyi şarj eder, depolar ve deşarj eder," ifadelerini kullandı. "Ancak günlük hayatta kullandığımız bataryalar kimyasal reaksiyonlara dayanırken, kuantum bataryalar kuantum mekaniğinin prensiplerinden yararlanır."

Hutchison, "Bu prototip, bir bataryanın tüm döngüsünü—yani şarj etme, enerjiyi depolama ve deşarj etme aşamalarını—tamamlayabilen ilk örnektir," diye ekledi.

Mevcut prototip, lazerler aracılığıyla kablosuz olarak şarj edilebiliyor; ancak kapasitesi yalnızca birkaç milyar elektron volt ile sınırlı. Bu kulağa büyük bir değer gibi gelse de Hutchison, söz konusu kapasitenin "çok küçük olduğunu ve herhangi bir işe yarar cihazı çalıştırmak için yeterli olmadığını" açıkladı.

Quach ve meslektaşlarının kuantum bataryalar üzerinde deneyler yapması ilk kez gerçekleşmiyor. Araştırmacılar, 2022 yılında bataryanın boyutu ile şarj süresi arasındaki bu ters orantılı ilişkiyi ilk kez deneysel olarak ortaya koymuşlardı; ancak o dönemdeki prototip bataryadan enerji elde etmenin herhangi bir yolu bulunmuyordu.

Bu son bulgular, kuantum tabanlı enerji sistemlerinin geleceğin teknolojilerine nasıl güç sağlayabileceğine dair erken bir öngörü sunuyor.

Bir sonraki adım; şu anda yalnızca birkaç nanosaniye düzeyinde olan enerji depolama süresini uzatarak, telefonla konuşmak gibi daha uzun süreli aktivitelerin gerçekleştirilmesine olanak tanımaktır. Quach, “Örneğin bir insansız hava aracına kuantum batarya yerleştirebilir... ve araç uçuş halindeyken onu şarj edebilirsiniz,” diye açıkladı. “Teknoloji olgunlaştığında... aracınızı şarj etmek için artık bir benzin istasyonunda durmanıza gerek kalmayacak; onu hareket halindeyken şarj edebileceksiniz.”

Bu tam işlevli kuantum bataryalar neredeyse anında şarj olabilecek; bilgisayarlara veya küçük, geleneksel elektronik cihazlara güç sağlamak amacıyla kullanılabilecektir. Ekibin üzerinde çalıştığı bir diğer olasılık ise uzaktan şarj etme yöntemidir.

Quach, “Kuantum batarya araştırmaları alanında yapılacak daha çok iş olsa da, bu potansiyeli gerçeğe dönüştürme yolunda önemli bir adım atmış bulunuyoruz,” dedi.

Söz konusu proje; Melbourne Üniversitesi ve Royal Melbourne Teknoloji Enstitüsü ile yapılan iş birliği çerçevesinde, Commonwealth Bilimsel ve Endüstriyel Araştırma Kurumu (CSIRO) liderliğinde yürütüldü.

Kaynak: Inc