Квантовая батарея

19.03.2026

Развитие систем хранения энергии остается одной из ключевых задач современной физики и инженерии, поскольку от эффективности аккумуляторов зависит прогресс в электронике, транспорте и энергетике. На этом фоне особый интерес вызывают технологии, выходящие за рамки классической электрохимии и использующие законы квантовой механики. Именно к таким направлениям относятся так называемые квантовые батареи.

Австралийская группа исследователей сообщила о создании первого экспериментального прототипа квантовой батареи. Эта работа рассматривается как важный шаг в области, которая впервые была описана в 2013 году как теоретическая концепция. Тогда ученые предположили, что квантовые эффекты могут быть использованы для хранения и передачи энергии с большей эффективностью, чем в традиционных аккумуляторах.

Как сообщает The Guardian, созданный прототип способен заряжаться беспроводным способом с использованием лазерного излучения. По мнению исследователей, это демонстрирует возможность построения полностью функциональных систем нового типа, в которых зарядка может происходить значительно быстрее по сравнению с классическими технологиями.

Ведущий исследователь проекта, доктор Джеймс Квач из Национального научного агентства Австралии, отметил, что данная работа впервые демонстрирует полный цикл работы батареи. Речь идет о процессе, включающем зарядку, хранение и последующую разрядку энергии в рамках одной системы. По его словам, в традиционных аккумуляторах время зарядки увеличивается пропорционально их размеру, что хорошо видно на примере повседневных устройств: мобильный телефон заряжается примерно за 30 минут, тогда как электромобилю требуется значительно больше времени, иногда до ночи.

В случае квантовых систем ситуация принципиально иная. Джеймс Квач подчеркивает, что такие батареи обладают уникальным свойством: чем больше система, тем быстрее она может заряжаться. Этот эффект связан с явлением коллективного взаимодействия квантовых элементов, при котором увеличение числа частиц ускоряет процесс накопления энергии.

Экспериментальный прототип продемонстрировал крайне высокую скорость зарядки, измеряемую в фемтосекундах, то есть в квадриллионных долях секунды. При этом энергия сохраняется в течение наносекунд, что примерно на шесть порядков величины дольше по сравнению с временем зарядки. Несмотря на кратковременность хранения, такие результаты имеют важное значение для понимания фундаментальных процессов.

Для наглядности Джеймс Квач пояснил, что если бы классическая батарея заряжалась за одну минуту, то увеличение времени хранения на шесть порядков означало бы возможность удерживать заряд в течение нескольких лет. Хотя в текущем виде технология далека от практического применения, она демонстрирует потенциал принципиально нового подхода к энергетическим системам.

Создание прототипа квантовой батареи показывает, что квантовые эффекты могут стать основой для будущих технологий хранения энергии. Пока речь идет о лабораторных экспериментах, однако они уже сейчас задают направление для развития более быстрых и эффективных энергетических систем.

<< Назад: Страх старения ускоряет время 19.03.2026

>> Вперед: Скрытое море под солью 18.03.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива 400-канальная микросхема-драйвер для дисплеев из электронной бумаги 05.02.2014 Электрофоретические экраны или экраны из электронной бумаги хорошо подходят для применений, где есть внешний источник света и востребовано малое энергопотребление. Они не нуждаются в подсветке и могут быть сделаны гибкими. Компания IXYS Integrated Circuits Division (ICD), являющаяся дочерним предприятием IXYS, уже давно разрабатывает управляющие микросхемы для таких дисплеев. Вчера она представила микросхему-драйвер IXEP1400, которая имеет 400 выходов, работающих с напряжениями в диапазоне +15 В. Данные, поступающие через регистр сдвига, используются для управления пикселями на экране. Драйвер IXEP1400 рассчитан на максимальную частоту 50 МГц и способен выполнять двухстороннюю передачу данных. Несколько микросхем IXEP1400 можно подключать к общей шине данных. Драйвер поддерживает трехуровневую передачу градаций. Микросхема IXEP1400 является удешевленной и имеющей меньшее энергопотребление версией широко используемого в отрасли драйвера MXEI1480. Ее можно использовать для работы с сегментными и матричными дисплеями. В числе областей применения новинки названы носимые электронные устройства, мобильные устройства с батарейным питанием, дополнительные дисплеи смартфонов и планшетов, электронные книги, электронные ценники, смарткарты и информационные табло.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026