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:

Тающие айсберги создают новые оазисы жизни на дне океана 30.06.2026

Глобальное потепление активно меняет облик нашей планеты, и одним из наиболее заметных его проявлений становится ускоренное таяние ледников в полярных регионах. Этот процесс не только приводит к подъему уровня Мирового океана, но и вызывает цепную реакцию в морских экосистемах, порой создавая неожиданные и парадоксальные последствия. Массовое высвобождение айсбергов из Гренландии - яркий пример того, как климатические изменения перестраивают жизнь в самых глубоких и удаленных уголках океана. Из-за повышения температуры количество айсбергов, откалывающихся от гренландских ледников, стремительно растет. Ученые проанализировали данные за последние 40 лет и установили, что с 2000 года поток ледяных глыб через пролив Фрама увеличился в четыре раза. Об этом сообщает Futurism со ссылкой на исследование специалистов из Технического университета Дании. Такое беспрецедентное нашествие айсбергов представляет серьезную опасность для международного судоходства. Одновременно оно радикально тра ...>>

Робот-тьютор Optio, помошник школьника 30.06.2026

Икусственный интеллект и робототехника все активнее помогают учителям и ученикам, делая обучение более персонализированным и увлекательным. Гуманоидные роботы, способные взаимодействовать с людьми естественным образом, открывают новые возможности для школ, особенно в условиях нехватки педагогических кадров и растущего интереса к технологиям. Одна из таких инновационных инициатив стартовала в американском штате Нью-Йорк. Компания Realbotix запустила своего помощника учителя на базе искусственного интеллекта под названием Optio в Центральном школьном округе Саламанки. Робот выступает в роли тьютора, предлагая персонализированное репетиторство, многоязычную помощь с домашними заданиями и круглосуточную академическую поддержку. По данным Interesting Engineering, проект направлен на повышение вовлеченности учащихся и внедрение передовых технологий в учебный процесс. В рамках пилотной программы школы округа планируют интегрировать человекоподобных роботов в классы. Изначально Optio буд ...>>

Биопрепараты повышают питательную ценность органической гречихи 29.06.2026

В органическом земледелии особое внимание уделяется не только урожайности, но и качественному составу продукции. Потребители все чаще выбирают продукты с высоким содержанием полезных веществ и без следов химических веществ. Исследования показывают, что применение биологических препаратов может существенно улучшить минеральный состав зерновых культур, делая их более ценными с точки зрения питания. В результате полевых экспериментов, проведенных в 2023-2025 годах, ученые установили, что использование биопрепаратов способствует активному накоплению макроэлементов, в частности фосфора и калия, в зерне органической гречихи. Об этом сообщила Леся Крупак из Белоцерковского национального аграрного университета в своей работе "Экологичность и производительность". Наиболее заметный эффект наблюдался при применении гумата калия. В этом случае содержание калия в зерне увеличивалось на 19-21 процент по сравнению с контрольными участками. Такой результат свидетельствует об улучшении работы тра ...>>

Натрий-ионные накопители энергии Tener от CATL 29.06.2026

Литий-ионные аккумуляторы сейчас доминируют на рынке, но их производство сталкивается с ограничениями ресурсов и экологическими вызовами. Китайская компания CATL, один из мировых лидеров в области аккумуляторных технологий, представила инновационную альтернативу на основе натрия, которая может существенно расширить возможности хранения энергии. На отраслевом мероприятии в Мюнхене CATL продемонстрировала систему накопления энергии Tener нового поколения. Она построена на натрий-ионных аккумуляторах и отличается выдающимися эксплуатационными характеристиками. По заявлению разработчиков, новая технология сочетает высокую долговечность, безопасность и экономичность, что делает ее перспективной для широкого применения в энергетике. Одним из главных преимуществ Tener стала исключительная долговечность: система рассчитана на срок службы до 30 лет и способна выдерживать до 15 000 циклов заряда-разряда. Для сравнения, большинство современных аналогов выдерживают около 10 000 циклов. Даже ...>>

Орибитальное вино с МКС 28.06.2026

Виноделие всегда было тесно связано с землей, климатом и традициями, но современная наука все чаще выводит его на новый уровень - в буквальном смысле за пределы нашей планеты. Исследователи ищут способы адаптировать сельское хозяйство к условиям космоса, чтобы обеспечить будущие миссии продовольствием и изучить влияние экстремальной среды на биологические процессы. Один из таких амбициозных проектов реализуется в США и обещает в перспективе появление первого вина из винограда, побывавшего на орбите. Ученые из Техасского университета A&M отправили на Международную космическую станцию сотни семян винограда. После шести месяцев воздействия космической радиации семена вернутся на Землю, будут высажены и через несколько лет могут дать первый урожай для производства "космического вина". Проект представляет собой уникальное сочетание астронавтики, биологии и виноградарства. Идея эксперимента возникла как дипломная работа двух студентов-старшекурсников кафедры аэрокосмической инженер ...>>

Случайная новость из Архива Почему колесо изобрели так поздно 08.03.2012 Колесо, это величайшее после костра изобретение человечества, долго ждало "своего часа". Оно вошло в обиход примерно в 3500-м году до нашей эры. На дворе стоял бронзовый век, люди научились создавать металлические сплавы, они умели рыть каналы, строили парусные суда, изобретали сложные музыкальные инструменты, такие, как арфа, а колесо все еще продолжало оставаться неизвестным. Дэвид Энтони, антрополог из Хартвик-колледжа, США, посвятивший себя изучению истории колеса, считает, что всему причиной техническая сложность, преодолеть которую было совсем непросто. Для того, чтобы конструкция из неподвижной оси с вращающимися колесами могла функционировать, концы оси для уменьшения трения необходимо тщательно обработать, так, чтобы ее поверхность в местах соприкосновения с колесом была как можно более гладкой, а форма сечения как можно ближе приближалась к идеальному кругу. Ось должна входить во втулку колеса плотно, но так, чтобы колесо все-таки свободно вертелось. Проблемы были и с толщиной оси. Она увеличивала трение внутри втулки, а тонкая была непрочной и быстро ломалась. По словам Энтони, эту проблему люди бронзового века решили, максимально укоротив ось, это увеличивало ее прочность при относительно небольшом диаметре. Поэтому первые в мире тележки были очень узкими. Однако в целом чувствительность системы "колесо-ось" не позволяла развивать ее постепенно, шагами, это была структура типа "все-или-ничего". Кто бы ни изобрел колесо, он должен был иметь доступ к широким доскам из деревьев с широкими стволами, чтобы гнуть из них обода; ему нужны были инструменты для вырезаний отверстий в колесах и обработки осей; вдобавок, у него должна была быть необходимость в транспортировке по земле тяжелых грузов. "Вероятно, - говорит Энтони, - главным препятствием к изобретению колеса было недостаточное развитие плотницкого мастерства. А первые медные долота и стамески впервые в мире появились на Ближнем Востоке после 4000-го года до нашей эры". Колесо - это такая вещь, которую можно изобрести только один раз и только в одном месте, ибо изобретение такого рода, единожды появившись, станет стремительно распространяться и быстро докатится до всех уголков Земли. Поэтому историки до сих пор затрудняются сказать, где же конкретно это случилось. Называют Месопотамию (нынешний Ирак), потому что там раньше всего появились необходимые медные инструменты, однако первые изображения колеса появились в Евразии, в районе Польши или близких к ней местах. Аско Парпола, финский индолог из Университета Хельсинки, по лингвистическим соображениям считает, что колесо было изобретено трипольцами, первобытным народом, жившим на территории современной Украины - слова "колесо" и "телега", по его утверждению, имеют корни, идущие из языка трипольской культуры.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026