Un equipo de investigadores de la RMIT University y de la Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO), la agencia científica nacional de Australia, han desarrollado un nuevo método que mejora la vida útil de las baterías cuánticas en 1.000 veces en comparación con demostraciones anteriores.

La mejora es solo de nanosegundos a microsegundos, pero sigue siendo un gran avance para las baterías cuánticas.

Aunque no se puede utilizar sobre el terreno, esto supone un gran avance en el desarrollo de las baterías cuánticas.

Con los avances en áreas como la computación cuántica y la detección, los investigadores también están interesados en aprovechar los conocimientos de la mecánica cuántica para otras aplicaciones, como el almacenamiento de energía.

Buscando formas más eficientes de almacenamiento de energía

Mientras el mundo busca formas más limpias de impulsar su economía, los científicos buscan formas eficientes de almacenar energía y alimentar los dispositivos del futuro.

Aunque la química moderna ofrece muchas opciones para el almacenamiento de energía, los científicos también creen que la mecánica cuántica ofrece una forma mucho más eficiente y puede ayudar a construir baterías mucho más potentes que las convencionales.

Sin embargo, el concepto de batería cuántica tiene poco más de una década y está lejos de utilizarse para alimentar un dispositivo real.

El equipo de RMIT creó un dispositivo experimental para probar su método. Crédito de imagen: RMIT

¿Qué es una batería cuántica?

Una batería cuántica funciona según los principios de la mecánica cuántica. En lugar de utilizar el flujo de ionenes para la carga y descarga, mueve los electrones a estados de energía más altos para almacenar energía. Los fotones actúan como portadores de carga en esta configuración y transfieren su energía a los electrones durante el proceso de carga.

También se aprovechan propiedades cuánticas como el entrelazamiento y la superabsorción para mejorar la velocidad de carga. Mientras que el entrelazamiento permite que las partículas trabajen al unísono para lograr un proceso de carga o descarga, la propiedad cuántica de la superabsorción ayuda a aumentar la cantidad de energía que se puede almacenar en la batería, lo que proporciona mayores densidades de energía.

Las baterías cuánticas también son altamente escalables. Sin embargo, se trata en gran medida de conceptos teóricos, ya que las construidas hasta ahora no han durado más de unos pocos nanosegundos.

Un gran paso adelante

Una colaboración entre investigadores de la RMIT University y CSIRO en Australia ha probado un nuevo método para prolongar la vida útil de la batería cuántica. Los intentos anteriores de construir baterías cuánticas mostraban velocidades de carga rápidas, pero estas baterías también se agotaban rápidamente.

Los investigadores construyeron cinco dispositivos y descubrieron que la energía se podía almacenar de forma más eficiente cuando dos niveles de energía se alineaban perfectamente.

Daniel Tibben, doctorando de la RMIT, dijo en un comunicado de prensa:

“Aunque solo hemos abordado una pequeña parte del conjunto, nuestro dispositivo ya es mucho mejor que su predecesor en cuanto al almacenamiento de energía”.

Daniel Tibben sujetando el dispositivo. Crédito de imagen: RMIT

Dispositivo demostró almacenamiento de energía en microsegundos

El dispositivo con mejor rendimiento demostró un almacenamiento de energía en microsegundos, lo que supone una mejora de 1.000 veces con respecto a los intentos anteriores, que solo duraban nanosegundos. Aunque esto pueda parecer poco, sienta las bases para futuras investigaciones en las que se puedan realizar nuevas mejoras, añade el comunicado de prensa.

Daniel Gómez, profesor de química en el RMIT, dijo en un comunicado:

“Aunque aún queda tiempo para que se consiga una batería cuántica que funcione, este estudio experimental nos ha permitido diseñar la próxima generación de dispositivos.

Se espera que algún día las baterías cuánticas puedan utilizarse para mejorar la eficiencia de las células solares y alimentar pequeños dispositivos electrónicos”.

Los hallazgos de la investigación titulada “Extending the Self-Discharge Time of Dicke Quantum Batteries Using Molecular Triplets” han sido publicados en la revista PRX Energy.

[FT: eurekalert]

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Por: CodigoOculto.com