Cientistas das universidades de Alberta e Toronto desenvolveram um projeto para uma nova bateria quântica que não vaza carga.

"Uma bateria quântica é minúscula, bateria nanométrica destinada a ser usada em aplicações na escala nanométrica, "explicou U of A químico Gabriel Hanna, quem foi o investigador principal 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 íon de lítio que alimenta seu smartphone, contam com princípios eletroquímicos clássicos, enquanto as baterias quânticas dependem exclusivamente da mecânica quântica, "Hanna observou.

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, eles poderiam ser construídos usando as tecnologias atuais de estado sólido.

Para realizar a ideia deles, 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 este modelo, eles mostraram que é possível armazenar energia sem nenhuma perda, apesar de estar aberto a um ambiente.

"A chave é preparar esta rede quântica no que é chamado de estado escuro, "explicou Hanna." Enquanto estiver no escuro, 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 a perdas de energia. "

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

Pesquisas futuras irão explorar maneiras viáveis ​​de carregar e descarregar a bateria, bem como maneiras de aumentá-lo para uso em aplicações práticas.

O estudo, "Bateria Quantum Excitônica Sem Perdas, "foi publicado no Journal of Physical Chemistry C .