นักวิจัยออกแบบควอนตัมแบตเตอรีเคลมว่าไม่สูญเสียประจุหลังชาร์จ

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Alberta และ Toronto ออกแบบพิมพ์เขียวแบตเตอรีควอนตัมที่ไม่มีการสูญเสียประจุหลังชาร์จ

Gabriel Hanna หนึ่งในนักเคมีได้อธิบายว่าแบตเตอรีดังกล่าวมีขนาดเล็กมาก ระดับสเกลนาโน ดังนั้นมันจึงเหมาะสำหรับใช้ในอุปกรณ์ที่มีขนาดสเกลนาโนเช่นกัน หลักการทำงานก็ไม่ต่างจะแบตเตอรีลิเธียมไออนมากนัก ซึ่งพบได้ทั่วไปในมือถือยุคนี้

แต่สิ่งที่ต่างออกไปก็คือ หลักการทำงานของควอนตัมแบตเตอรีจะอาศัยความรู้ทางกลศาสตร์ควอนตัม (Quantum Mechanics) ในขณะที่แบตเตอรีโดยทั่วไปจะใช้หลักทางเคมีไฟฟ้า (Electrochemical)

กล่าวคือ แหล่งพลังงานจะมาจากปรากฏการณ์ทางควอนตัม แทนที่จะเป็นปฏิกิริยาทางเคมี โดยทีมวิจัยได้พิจารณาโมเดลควอนตัมแบบเปิดควบคู่กับโครงสร้างของตัวอุปกรณ์ที่มีความสมมาตรสูงจะสามารถกักเก็บพลังงาน Excitonic – พลังงานที่อิเล็กตรอนซึมซับมาจากการกระตุ้นของแสง ด้วยแนวคิดดังกล่าวเชื่อว่าจะทำให้การกักเก็บพลังงานไม่มีการสูญเสียตามเวลาที่ผ่านไป

ไม่มี loss energy หลังชาร์จ – ปกติเราชาร์จไฟฟ้าใส่แบตฯทิ้งไว้จะเกิดการคลายประจุเมื่อเวลาผ่านไป แต่ไม่ใช่กับ Quantum Battery แต่อย่าเข้าใจผิดว่าใช้แล้วจะไม่มีวันหมดนะครับ มันก็ขึ้นอยู่กับ device ที่เราใช้งานด้วยว่ากินพลังงานแค่ไหน เปรียบเทียบเห็นภาพก็คือ แบตเตอรีชนิดนี้เหมือนโอ่งเก็บน้ำที่ไม่มีรูรั่ว แต่ถ้าเราตักน้ำมาใช้ก็หมดครับ

หากทำได้จริง อุปกรณ์แรกที่จะได้ใช้ควอนตัมแบตเตอรีเป็นประเภทแรก ๆ ก็คือ อุปกรณ์ที่อาศัยเทคโนโลยี Solid-State เช่น วงจร ICs, ทรานซิสเตอร์, ไดโอด หรือแม้กระทั่ง solid state drive : SSD

แต่จุดยากของงานนี้ก็คือ จะทำอย่างไรให้ระบบควอนตัมเน็ตเวิร์คของแบตเตอรี่ไม่มีการแลกเปลี่ยนพลังงานกับสิ่งแวดล้อม หากทำได้ละก็ เราอาจได้เห็นเทคโนโลยีใหม่ ๆ และว้าวกว่าเดิมแน่

ทั้งนี้งานวิจัยได้ตีพิมพ์ผ่านวารสาร Physical Chemistry C. หรือเข้าถึงได้จากลิงก์ด้านล่างครับ

เรียบเรียงโดย Einstein@min | thaiphysicsteacher.com

Source :

[1] Blue print batterybquantum. Phys.org, 2019 : https://phys.org/news/2019-10-blueprint-quantum-battery-doesnt.html

ติดตามผ่านช่องทางอื่น ๆ ได้ที่

แอพ Blockdit : https://www.blockdit.com/thaiscience

Instagram : https://www.instagram.com/thaisciencenews

Twitter : https://twitter.com/Thaiphys