Blockdit Logo (Mobile)
Science Complex
•
26 ต.ค. 2019 เวลา 12:31 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
ควอนตัมแบตเตอรีอาจมาแทนที่แหล่งพลังงานอุปกรณ์ต่าง ๆ ในอนาคต
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 ดังนั้นอย่าเข้าใจผิดว่าใช้แล้วจะไม่หมดนะครับ มันก็ขึ้นอยู่กับ device ที่เราใช้งานด้วยว่ากินพลังงานแค่ไหน เปรียบเทียบเห็นภาพก็คือ แบตเตอรี่ชนิดนี้เหมือนโอ่งเก็บน้ำที่ไม่มีรูรั่ว แต่ถ้าเราตักน้ำมาใช้ก็หมด
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 :
ติดตามผ่านช่องทางอื่น ๆ ได้ที่
โฆษณา