Os cientistas deram um passo importante em direção à tecnologia energética de próxima geração ao criar uma bateria quântica à prova de conceito que pode carregar, armazenar e liberar energia. Este protótipo inicial representa o progresso mais próximo até agora na construção de uma bateria quântica totalmente funcional.
Ao contrário das baterias convencionais que dependem de reações químicas, as baterias quânticas baseiam-se em princípios incomuns da física quântica. Eles usam efeitos como superposição e interações entre luz e elétrons, o que poderia permitir um carregamento muito mais rápido e maior capacidade de armazenamento de energia.
Embora as baterias quânticas práticas ainda não estejam disponíveis, avanços como estes sugerem que poderão eventualmente remodelar a forma como a energia é armazenada e distribuída.
A pesquisa foi liderada pela agência científica nacional da Austrália, CSIRO, em colaboração com a Universidade RMIT e a Universidade de Melbourne. Os resultados foram divulgados em 13 de março Iluminação: Ciência e Aplicações.
As baterias quânticas são mais rápidas à medida que crescem
O coautor do estudo e candidato ao doutorado da RMIT, Daniel Tibben, disse que a equipe descobriu um benefício surpreendente.
“Nossa pesquisa mostra que as baterias quânticas carregam mais rápido à medida que ficam maiores, o que não é como funcionam as baterias de hoje”, disse Tibben.
“Este é um sinal de que as baterias quânticas poderão um dia superar as tecnologias convencionais de armazenamento de energia.”
Esse comportamento contrasta fortemente com as baterias tradicionais, que não ganham eficiência à medida que o tamanho aumenta. A descoberta aponta para um possível caminho em direção a sistemas energéticos mais robustos e eficientes.
Um protótipo funcional demonstra as principais funções
O coautor Daniel Gomez, professor de física química da RMIT, explicou que o dispositivo foi um marco importante.
“Demonstramos um dispositivo que pode ser carregado, armazenar energia e depois descarregá-la”, disse Gomez.
“Este é um desenvolvimento emocionante em um campo interdisciplinar em rápido crescimento.
“Esperamos que as baterias quânticas em breve não sejam mais uma ideia teórica, mas algo que pode ser construído em laboratório.”
As baterias quânticas funcionam usando os princípios básicos da mecânica quântica, incluindo superposição e emaranhamento, em vez dos processos químicos usados nas baterias atuais.
O protótipo em si é um pequeno dispositivo orgânico em camadas. Ele pode ser carregado sem fio usando um laser, mostrando como a energia pode ser fornecida sem uma conexão física direta.
Carregamento a laser e possibilidades futuras de energia
O autor principal, James Quach, líder científico da CSIRO, disse que o trabalho aponta para um novo tipo de futuro energético.
“Nosso dispositivo de prova de conceito demonstra carregamento rápido e escalonável e armazenamento de energia em temperatura ambiente, estabelecendo as bases para soluções energéticas de próxima geração”, disse ele.
“Embora ainda haja muito trabalho a ser feito na pesquisa de baterias quânticas, demos um passo importante para concretizar esse potencial.
“Minha ambição final é um futuro onde possamos carregar carros elétricos muito mais rápido do que carros a gasolina, ou carregar dispositivos sem fio em longas distâncias”.
Movendo-se para aplicações do mundo real
A equipe agora está trabalhando para estender o tempo que as baterias quânticas podem manter sua carga. Melhorar o tempo de armazenamento de energia será importante para tornar a tecnologia prática e comercialmente viável.
Embora ainda esteja em sua infância, esse avanço sugere que as baterias quânticas poderão um dia fornecer carregamento rápido, transferência de energia sem fio e desempenho que supera a tecnologia atual de baterias.
