Científicos canadienses han proporcionado una demostración teórica de que es posible crear una batería cuántica avanzada que no pierde carga. Este dispositivo -que aún sólo es una representación en el papel- se trata de una fuente de energía a escalas nanométricas que podría cambiar la forma en que se desarrollan productos en el futuro.
“Las baterías con las que estamos más familiarizados, como la batería de iones de litio que alimentan los teléfonos, se basan en principios electroquímicos clásicos, mientras que las baterías cuánticas dependen únicamente de la mecánica cuántica”, explica Gabriel Hanna, químico de la Universidad de Alberta y autor principal del estudio publicado en la revista Journal of Physical Chemistry C.
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El investigador sostiene que las baterías pueden convertirse en un componente importante en muchos dispositivos cuánticos, capaces de alimentar computadores cuánticas, por ejemplo, y en la práctica, podrían construirse utilizando las tecnologías actuales de estado sólido.
Para realizar su idea, el equipo de investigación consideró un modelo de red cuántica abierta con alta simetría estructural como una plataforma para almacenar energía excitónica, energía aprovechada cuando un electrón absorbe un fotón de luz suficientemente energético. Usando este modelo, demostraron que es posible almacenar energía sin ninguna pérdida, a pesar de estar abierto a un entorno.
“La clave es preparar esta red cuántica en lo que se llama un estado oscuro”, explicó Hanna. “Mientras está en un estado oscuro, la red no puede intercambiar energía con su entorno. En esencia, el sistema se vuelve inmune a todas las influencias ambientales. Esto significa que la batería es muy resistente a las pérdidas de energía”.
Usando este modelo, los investigadores también sugirieron un método general para descargar la energía almacenada de la batería a demanda que implica romper la simetría estructural de la red de manera controlada.
La investigación futura explorará formas viables de cargar y descargar la batería, así como formas de ampliarla para su uso en aplicaciones prácticas.
Emol, GDA
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