Batterie quantistiche, dalla teoria alla pratica
(Rinnovabili.it) – Le batterie quantistiche potrebbero un giorno rivoluzionare l’accumulo energetico attraverso quello che oggi appare ancora come un paradosso: la capacità di diminuire il tempo della ricarica man mano che aumentano le dimensioni della batteria. La strada verso questa tecnologia era fino a ieri quasi tutta teorica ma, per la prima volta, un gruppo di scienziati ha dimostrato un principio della meccanica quantistica alla base delle future “quantum battery“.
Nel dettaglio, i ricercatori dell’Università di Adelaide, dell’Università di Sheffield e dell’Istituto di Fotonica e Nanotecnologia del CNR sono riusciti a dimostrare con successo il concetto di super-assorbimento in un dispositivo proof-of-concept.
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Il team ha implementiamo sperimentalmente il modello di una batteria quantistica posizionando uno strato attivo di molecole organiche fotoassorbenti – un colorante noto come Lumogen-F Orange – in una microcavità tra due specchi. Caricandole quindi attraverso l’impiego di un laser.
“Lo strato attivo della microcavità contiene materiali semiconduttori organici che immagazzinano l’energia. Alla base dell’effetto superassorbente delle batterie quantistiche c’è l’idea che tutte le molecole agiscano collettivamente attraverso una proprietà nota come sovrapposizione quantistica”, ha spiegato il dottor James Q. Quach dell’Università di Adelaide. “Con l’aumento delle dimensioni della microcavità e del numero di molecole, il tempo di ricarica è diminuito. Questo rappresenta una svolta significativa. E segna una pietra miliare nello sviluppo della batteria quantistica”.
Le quntum battery potrebbero avere un impatto significativo sullo stoccaggio energetico, soprattutto nei dispositivi elettronici in miniatura. Secondo gli scienziato il loro lavoro – pubblicato in questi giorni sulla rivista Science Advances (testo in inglese), fornirebbe nuove opportunità nello sfruttamento degli effetti collettivi nell’accoppiamento luce-materia per le tecnologie di cattura, accumulo e trasporto dell’energia su scala nanometrica.
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“I concetti su cui il dottor Quach e il suo team hanno lavorato aprono la possibilità di una nuova classe di dispositivi compatti e potenti per l’accumulo di energia”, ha affermato il professor Peter Veitch dell’Università di Adelaide, capo della School of Physical Sciences. Il prossimo passo è sviluppare un prototipo di batteria quantistica completamente funzionante.