Avstraliyalik olimlar yangi turdagi kvant batareyasi prototipini yaratdi
Avstraliyaning CSIRO milliy ilmiy agentligi tadqiqotchilari an’anaviy litiy-ionli quvvatlagichlardan tubdan farq qiluvchi kvant batareyasi prototipini ishlab chiqdilar. Bu haqda One.uz xabar beradi.
Ushbu yangi texnologiya zaryadlash tezligining qurilma hajmi bilan birga ortishi va elektr toki hosil qilishi bilan mutaxassislar e’tiborini tortmoqda. Mazkur ishlanma energiya saqlash tizimlarida inqilobiy o‘zgarish yasashi kutilmoqda, chunki u kimyoviy jarayonlarga emas, balki kvant fizikasi qonuniyatlariga tayanadi.
Yangi qurilma kvant fizikasi mutaxassisi Jeyms Kuach boshchiligidagi ilmiy jamoa tomonidan yaratilmoqda. An’anaviy akkumulyatorlardan farqli o‘laroq, ushbu texnologiya energiya to‘plash uchun kimyoviy reaksiyalarga ehtiyoj sezmaydi.
Buning o‘rniga, yorug‘lik va moddaning o‘zaro ta’siriga asoslangan jamoaviy kvant hodisalaridan foydalaniladi. Bu usul energiya olish va uni saqlash samaradorligini yangi bosqichga olib chiqishi mumkin.
Kvant batareyasining ishlash tamoyili Qurilmaning asosini bir-biridan atigi 100 nanometr masofada joylashgan ikkita mitti ko‘zgu tashkil etadi. Ushbu masofa inson soch tolasi qalinligidan taxminan ming barobar yupqadir.
Ko‘zgular orasidagi bo‘shliq organik bo‘yoq molekulalari bilan to‘ldirilgan bo‘lib, ular lazer nuri yordamida yoritiladi. Bu jarayon yorug‘lik zarralari bo‘lmish fotonlarning molekulalar bilan o‘zaro ta’sirga kirishishiga xizmat qiladi.
Fotonlarning molekulalar bilan to‘qnashishi natijasida yorug‘lik va moddaning gibrid holatlari, ya’ni polyaritonlar hosil bo‘ladi. Natijada o‘ta so‘rilish hodisasi yuzaga kelib, molekulalar energiyani yakka tartibda emas, balki jamoaviy tarzda o‘zlashtira boshlaydi.
Tizimdagi molekulalar soni qancha ko‘p bo‘lsa, energiyani yutish jarayoni shunchalik tezlashadi. Bu esa yirik hajmli batareyalarni yanada tezroq zaryadlash imkonini beradi.
Istiqbollar va amaliy qo‘llanilishi Hozirgi kunda tajriba namunasi soniyaning kvadrilliondan bir qismida zaryadlanish xususiyatiga ega. Biroq to‘plangan energiya zaryadlash jarayonidan taxminan bir million marta uzoqroq, ya’ni nanosekundalar davomida saqlanib turadi.
Shunga qaramay, texnologiya hozircha smartfonlar yoki elektromobillar uchun mo‘ljallangan akkumulyatorlar darajasiga yetib kelgani yo‘q. Hozirgi prototipning sig‘imi juda kichik bo‘lib, bor-yo‘g‘i bir necha milliard elektron-voltdan iborat.
Tadqiqotchilar oldida turgan asosiy vazifa nafaqat bu ko‘rsatkichni oshirish, balki to‘plangan energiyani barqaror ravishda chiqarib olishni ta’minlashdir. O‘tkazilgan so‘nggi tajriba bu yo‘nalishdagi muhim qadam bo‘lib, jamoa batareyadan elektr toki olish imkonini beruvchi qo‘shimcha qatlamni qo‘shishga muvaffaq bo‘ldi.
Bu kelajakda qurilmani kundalik hayotda qo‘llash uchun zamin yaratadi. CSIRO ishlanmasining yana bir muhim afzalligi shundaki, u oddiy xona haroratida ishlay oladi.
Muqobil kvant batareyasi loyihalarining ayrimlari o‘ta o‘tkazgichlardan foydalanishni va juda past haroratlarda sovutishni talab qiladi. Bu esa ularni amaliyotda qo‘llashni sezilarli darajada qiyinlashtiradi.
Avstraliyalik olimlarning yutug‘i esa ushbu to‘siqni aylanib o‘tish imkonini beradi.
