مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

22 خبر
  • إسرائيل تواصل غاراتها على لبنان
  • هدنة وحصار المضيق
  • نبض الملاعب
  • إسرائيل تواصل غاراتها على لبنان

    إسرائيل تواصل غاراتها على لبنان

  • هدنة وحصار المضيق

    هدنة وحصار المضيق

  • نبض الملاعب

    نبض الملاعب

  • روسيا تطالب منظمة الأمن والتعاون في أوروبا بتقييم جرائم كييف بحق الأطفال الناطقين بالروسية

    روسيا تطالب منظمة الأمن والتعاون في أوروبا بتقييم جرائم كييف بحق الأطفال الناطقين بالروسية

عيب في الألماس يفتح الباب أمام بطاريات كمية أكثر كفاءة

ابتكر فريق من الباحثين طريقة جديدة واعدة لتصميم بطاريات كمية تدوم لفترة أطول عبر استغلال عيب معروف في الألماس.

عيب في الألماس يفتح الباب أمام بطاريات كمية أكثر كفاءة
صورة تعبيرية / Jeffrey Hamilton / Gettyimages.ru

ويهدف هذا التصميم إلى حل مشكلة فقدان الطاقة التلقائي، وهو أحد أكبر التحديات التي تواجه تطبيق البطاريات الكمومية في الحياة العملية.

وتستفيد البطاريات الكمومية من خصائص فيزياء الكم مثل التشابك والتراكب، ما يمكّنها من شحن أسرع وتوفير طاقة أكبر مقارنة بالبطاريات التقليدية. لكن أداؤها في الظروف الحقيقية كان حتى الآن محدودا بسبب ظاهرة فقدان التماسك الكمومي، التي تؤدي إلى ما يعرف بالتفريغ الذاتي أو فقدان الطاقة المخزنة.

وبهذا الصدد، اقترح باحثو جامعة هوبي والأكاديمية الصينية للعلوم وجامعة لانزو، تصميما يعتمد على مركز النيتروجين الشاغر (NV) في الألماس. ويعمل دوران الإلكترون في هذا المركز كنواة للبطارية الكمومية، ما يسمح بالتحكم في تخزين الطاقة والحفاظ عليها لفترة أطول.

ووُجد أن مركز النيتروجين الشاغر قادر على كبح التفريغ الذاتي دون الحاجة إلى تحكم خارجي أو شاحن كمي معقد، ما يجعل التصميم أكثر فعالية وعملية.

وأوضح جون هونغ آن، المعد الرئيسي المشارك في الدراسة، أن الحلول السابقة لكبح التفريغ الذاتي كانت تعتمد على شاحن كمي، ما يقلل من كفاءة النظام بسبب تداخل التشابك.

ويعتمد التصميم الجديد على الخصائص الكمومية الداخلية، لا سيما التفاعل الدقيق بين إلكترون المركز ونواة النيتروجين، الذي يسمح بتحسين نسبة الطاقة المتماسكة إلى الطاقة الكلية، وبالتالي زيادة فترة احتفاظ البطارية بالطاقة.

وهذا النهج يعالج التحديين الرئيسيين للبطاريات الكمومية: فقدان التماسك أثناء الشحن، وفقدان الطاقة التلقائي أثناء التخزين.

يذكر أن مركز النيتروجين الشاغر هو عيب ذري خاص يوجد داخل شبكة الكربون البلورية للألماس، ويعتبر من أشهر العيوب المفيدة في فيزياء الكم والتقنيات النانوية، ويُستخدم في تقنيات الاستشعار الكمومي والحوسبة، ويتميز باستقرار عالي عند درجة حرارة الغرفة، ما يجعله منصة واقعية لتطوير الأجهزة الكمومية.

ومع تزايد الاهتمام بالديناميكا الحرارية الكمومية، قد يفتح هذا الابتكار الباب أمام تطوير بطاريات كمية أسرع وأنظف وأكثر كفاءة، مدعومة بفيزياء الكم.

نشرت الدراسة في مجلة Physical Review Letters.

المصدر: interesting engineering

التعليقات

نبيه بري: أضمن وقفا فوريا بإطلاق النار من المقاومة ولكن من يُلزم إسرائيل بالكف عن عدوانها

الجيش الروسي يستهدف مواقع لإنتاج وإطلاق المسيرات الأوكرانية بعيدة المدى

"أنت تعرف كل هذا بشكل أفضل سيد نبویان".. جدل بين عضو بفريق التفاوض الإيراني ورئيس تحرير "مشرق نيوز"

"تسنيم": إيران ستجري تعديلات جديدة على نص مسودة مذكرة التفاهم مع الولايات المتحدة

أمريكا.. فرض حظر تجوال حول مركز "ديلاني هول" لاحتجاز المهاجرين عقب اشتباكات عنيفة (صور + فيديو)

محتفظا بمنصبه كسفير لدى تركيا.. ترامب يعلن تعيين توم باراك مبعوثا خاصا لسوريا والعراق

وزير المالية الإسرائيلي يتوجه إلى واشنطن للترويج لـ"اتفاقيات إسحاق" مع أمريكا اللاتينية

خطيب المسجد الأقصى عكرمة صبري: مشروع "إسرائيل الكبرى" لن يطال النيل ولا الفرات (فيديو)

الشرطة الهولندية تتعامل بهمجية وشراسة مع امرأة عربية حامل داخل مركز لجوء في أمستردام (فيديو)

عراقجي: مستمرون في المحادثات وتبادل الرسائل مع واشنطن