Το αγαπημένο όνειρο της αυτοκινητοβιομηχανίας είναι ένα «εκατομμύριο μίλια» για τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα. Οι μηχανικοί θέλουν να δημιουργήσουν μια μπαταρία που μπορεί να φορτίζεται ξανά και ξανά για ένα εκατομμύριο μίλια (περίπου 1 χλμ.) χωρίς να χάσει την ικανότητά της να αποθηκεύει φόρτιση. Αλλά οι επιστήμονες ενδιαφέρονται περισσότερο για μια προηγμένη κβαντοφυσική έκδοση μπαταρίας εκατομμυρίων μιλίων: δηλαδή, μια μπαταρία ικανή να διανύσει τόσα εκατομμύρια μίλια με μία μόνο φόρτιση.
Αυτό θα εξαλείψει αποτελεσματικά την ανάγκη για τους περισσότερους ιδιοκτήτες οχημάτων να φορτίζουν τις μπαταρίες τους. Ακόμη και οι ιδιοκτήτες αυτοκινήτων βαρέως τύπου θα μπορούσαν απλώς να περνούν από το κατάστημα για προγραμματισμένη συντήρηση κάθε λίγα χρόνια για να γεμίσουν τις μπαταρίες τους.
Για αναφορά, οι κβαντικές μπαταρίες είναι μια θεωρητική τεχνολογία που χρησιμοποιεί την κβαντική φυσική για να δημιουργήσει συσκευές που μπορούν να αποθηκεύουν τεράστιες ποσότητες ενέργειας και να φορτίζουν απίστευτα γρήγορα.
Οι κβαντικές μπαταρίες αναπτύσσονται από πολυάριθμες ομάδες επιστημόνων σε πανεπιστήμια, startups και εταιρικά εργαστήρια σε όλο τον κόσμο και, αν κρίνουμε από τον αριθμό των πρόσφατων επιστημονικών εργασιών για το θέμα, η επιστημονική κοινότητα γενικά πιστεύει ότι βρισκόμαστε στα πρόθυρα μιας σημαντικής ανακάλυψης. Το αν αυτό σημαίνει ότι οι κβαντικές μπαταρίες θα εμφανιστούν σε ένα μήνα ή σε μια δεκαετία μένει να το δούμε.
Οι μπαταρίες είναι μια πολύ περίπλοκη τεχνολογία. Ακόμη και οι μικροσκοπικές μπαταρίες που χρησιμοποιούμε σε καταναλωτικά προϊόντα αποτελούν μυστήριο για τους επιστήμονες. Όπως είπε η Δρ. Jeanette Garcia, ανώτερη διευθύντρια κβαντικών εφαρμογών και αλγορίθμων στην IBM, σε μια πρόσφατη ανακοίνωση της εταιρείας, «Δεν ξέρουμε τι συμβαίνει μέσα στις μπαταρίες. Αυτό είναι ένα μυστήριο. Φυσικά ξέρουμε να φτιάχνουμε μπαταρίες. Αλλά δεν μπορούμε να δούμε τι συμβαίνει μέσα στην μπαταρία σε μοριακό επίπεδο όταν λειτουργεί».
Για αυτό, εταιρείες όπως η IBM και η Mercedes Benz συνεργάζονται για να δημιουργήσουν συστήματα κβαντικών υπολογιστών ικανών να προσομοιώνουν μοριακές αλληλεπιδράσεις μέσα στην μπαταρία. Στο εγγύς μέλλον, αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε πιο προηγμένες μπαταρίες όλων των τύπων, από μπαταρίες κινητών τηλεφώνων που φορτίζουν πιο γρήγορα και διαρκούν περισσότερο, έως ηλεκτρικά οχήματα με αυξημένη αυτονομία, ακόμη και βελτιωμένη βιομηχανική ισχύ και χρήση ενέργειας.
Οι κβαντικές μπαταρίες είναι πολύ πιο περίπλοκες από τις συμβατικές μπαταρίες. Μια από τις μεγάλες ιδέες που διερευνούν οι επιστήμονες στο δρόμο προς την ανάπτυξή τους σχετίζεται με μια έννοια που ονομάζεται «υπεραπορρόφηση (ή υπεραπορρόφηση)». Οι παραδοσιακές μπαταρίες λειτουργούν σύμφωνα με μια διαισθητική αρχή: όσο μεγαλύτερες είναι, τόσο περισσότερος χρόνος χρειάζεται για τη φόρτισή τους. Ωστόσο, με την υπεραπορρόφηση, οι κβαντικές μπαταρίες θα ανατρέψουν το σενάριο. Όσο περισσότερα μόρια βάζετε σε μια μπαταρία υπεραπορρόφησης, τόσο πιο γρήγορα θα φορτίζεται. Αυτό σημαίνει ότι μια μπαταρία στο μέγεθος ενός κτιρίου θα φορτίζει πιο γρήγορα από μια μπαταρία στο μέγεθος ενός κινητού τηλεφώνου.
Δεν είναι γνωστό πότε ακριβώς θα εμφανιστούν στην αγορά οι νέες φανταστικές κβαντικές μπαταρίες. Αλλά ένα πράγμα μπορεί να ειπωθεί με βεβαιότητα: όταν εμφανιστούν, θα είναι μεγαλειώδες. Φανταστείτε ένα iPad που δεν χρειάζεται ποτέ να φορτιστεί ή ένα Tesla που μπορεί να διανύσει ένα εκατομμύριο μίλια πόλης μεταξύ των φορτίσεων.
Αλλά το πιο σημαντικό, η τεχνολογία κβαντικών μπαταριών μπορεί να μας σώσει από την ανθρωπογενή παγκόσμια κλιματική κρίση και την εξάρτηση από επιβλαβείς πηγές καυσίμου.
Μπορείτε να βοηθήσετε την Ουκρανία να πολεμήσει ενάντια στους Ρώσους εισβολείς. Ο καλύτερος τρόπος για να γίνει αυτό είναι να δωρίσετε χρήματα στις Ένοπλες Δυνάμεις της Ουκρανίας μέσω Savelife ή μέσω της επίσημης σελίδας NBU.
Εγγραφείτε στις σελίδες μας στο Twitter και Facebook.
Διαβάστε επίσης: