20 sekundi do pune baterije: Naučnici napravili tehnologiju koja menja pravila

Australijski naučnici razvijaju prototip kvantne baterije koji bi u teoriji mogao da omogući punjenje telefona za oko 20 sekundi.

Zamislite da umesto da telefon držite na punjaču pola sata ili duže, bateriju napunite za svega nekoliko desetina sekundi.

Upravo takvu mogućnost istražuju australijski naučnici koji razvijaju prototip kvantne baterije.

Nova tehnologija još je daleko od komercijalne upotrebe, ali eksperimenti pokazuju da bi kvantni efekti jednog dana mogli da omoguće potpuno drugačiji način skladištenja i punjenja energije.

Što je baterija veća, punjenje bi moglo da bude brže

Kod klasičnih baterija povećavanje kapaciteta uglavnom znači i duže vreme potrebno za punjenje. Kvantne baterije funkcionišu po drugačijem principu.

Njihove jedinice mogu da deluju kolektivno, koristeći efekte kvantne mehanike. Istraživanja pokazuju da bi zbog toga vreme punjenja moglo da se smanjuje kako raste broj jedinica u sistemu. 

Tim australijskih istraživača, koji predvodi dr Džejms Kvoč iz organizacije CSIRO, napravio je prototip koji može da primi i skladišti energiju, a zatim je pretvori u električnu energiju.

Teorijski proračuni pokazuju da bi dovoljno razvijena verzija ove tehnologije jednog dana mogla da omogući punjenje baterije telefona za oko 20 sekundi.

Foto: Shuterstock

Mali prototip, veliki potencijal

Eksperimentalni uređaj koristi višeslojnu organsku mikrošupljinu, dok se energija u sistem dovodi bežično pomoću laserskih impulsa.

Novija verzija prototipa donosi još jedan važan korak. Pored brzog punjenja i skladištenja energije, istraživači su dodali slojeve koji omogućavaju da se uskladištena energija pretvori u električnu struju.

To je značajno jer raniji prototip jeste pokazivao potencijal za veoma brzo punjenje, ali nije imao praktičan način da se uskladištena energija iskoristi.

Ipak, postoji velika razlika između laboratorijskog eksperimenta i baterije koja bi mogla da pokrene telefon.

Telefon za sada ne može da se puni ovom baterijom

Trenutni prototip je mikroskopskih dimenzija i skladišti veoma malu količinu energije. Dodatni problem predstavlja i veoma kratko vreme tokom kojeg energija ostaje sačuvana.

Prema rezultatima istraživanja, energija se u postojećem sistemu zadržava svega nekoliko nanosekundi. To znači da uređaj za sada nije ni približno spreman da napaja telefon, laptop ili električni automobil.

Najveći izazov biće upravo povećavanje sistema. Naučnici moraju da pronađu način da povećaju kapacitet, produže vreme skladištenja i istovremeno očuvaju kvantne efekte koji omogućavaju potencijalno ekstremno brzo punjenje.

Kvantni računari mogli bi da budu prvi korisnici

Mobilni telefoni i električni automobili verovatno nisu prvi uređaji na kojima bi ovakva tehnologija mogla da se pojavi.

Mnogo realnija mogućnost jeste primena u malim elektronskim sistemima i kvantnim računarima. Takvim uređajima nije potrebna ogromna količina energije, pa bi mala baterija sa mogućnošću izuzetno brzog punjenja mogla da bude mnogo praktičnija.

Pojedina istraživanja već razmatraju mogućnost integrisanja malih kvantnih baterija direktno u kvantne računarske sisteme.

One bi potencijalno mogle da pomognu u upravljanju energijom i smanje potrebu za dodatnom infrastrukturom. Ipak, i taj koncept je još u eksperimentalnoj fazi.

Od 20 sekundi u teoriji do stvarne baterije

Ideja o telefonu koji se napuni za 20 sekundi zvuči kao ogroman tehnološki skok, ali do takvog proizvoda vodi dug put.

Istraživači najpre moraju da povećaju količinu energije koju sistem može da uskladišti, produže vreme njenog zadržavanja i utvrde kako da kvantne efekte održe u znatno većim uređajima.

Tek nakon rešavanja tih problema moći će da se proceni da li je koncept dovoljno praktičan za svakodnevnu elektroniku.

Za sada, baterija koja se puni za 20 sekundi ostaje cilj i teorijska mogućnost, a ne tehnologija koju možemo da pronađemo u telefonu.

Ali činjenica da laboratorijski eksperimenti već pokazuju potpuno drugačiji odnos između veličine baterije i brzine punjenja čini kvantne baterije jednim od zanimljivijih pravaca istraživanja budućnosti.

BONUS VIDEO