Cientistas desenvolvem plano para bateria quântica – Entenda!

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Cientistas das universidades de Alberta e Toronto (Canadá) desenvolveram um plano para uma nova bateria quântica que não perde carga.

“Uma bateria quântica é uma minúscula bateria de tamanho nano destinada a ser usada em aplicações na escala nano”, explicou o químico Dr. Gabriel Hanna, da UA, que foi o principal pesquisador do estudo.

Ele disse que a pesquisa fornece uma demonstração teórica de que a criação de uma bateria quântica sem perdas é possível – oferecendo uma vantagem sobre as baterias quânticas propostas anteriormente.

“As baterias com as quais estamos mais familiarizados – como a bateria de íons de lítio que alimenta seu smartphone – baseiam-se em princípios eletroquímicos clássicos, enquanto as baterias quânticas dependem apenas da mecânica quântica”, observou Dr. Hanna.

Ele disse que as baterias podem se tornar um componente importante em muitos dispositivos quânticos – capazes de alimentar computadores quânticos, por exemplo – e, na prática, elas podem ser construídas usando as atuais tecnologias de estado sólido.

Para realizar sua idéia, a equipe de pesquisa considerou um modelo de rede quântica aberta com alta simetria estrutural como uma plataforma para armazenar energia excitônica – energia aproveitada quando um elétron absorve um fóton de luz suficientemente energético.

Usando esse modelo, eles mostraram que é possível armazenar energia sem perdas, apesar de estar aberto a um ambiente.

“A chave é preparar essa rede quântica no que é chamado de estado sombrio”, explicou Hanna. “Enquanto no estado sombrio, a rede não pode trocar energia com seu ambiente. Em essência, o sistema se torna imune a todas as influências ambientais. Isso significa que a bateria é altamente robusta às perdas de energia”.

Usando esse modelo, os pesquisadores também sugeriram um método geral de descarregar a energia armazenada da bateria sob demanda, que envolve a quebra da simetria estrutural da rede de maneira controlada.

Pesquisas futuras explorarão formas viáveis ​​de carregar e descarregar a bateria, bem como formas de ampliá-la para uso em aplicações práticas.

O estudo, “Bateria Quântica Excitônica Sem Perdas”, foi publicado no Journal of Physical Chemistry.

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