مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

31 خبر
  • نبض الملاعب
  • هدنة وحصار المضيق
  • هدنة بين حزب الله وإسرائيل
  • نبض الملاعب

    نبض الملاعب

  • هدنة وحصار المضيق

    هدنة وحصار المضيق

  • هدنة بين حزب الله وإسرائيل

    هدنة بين حزب الله وإسرائيل

  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

    العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

  • فيديوهات

    فيديوهات

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

ترامب: إيران وافقت على وقف دعم حماس وحزب الله وسننزل نحن وهم لنقل اليورانيوم.. سنأخذه دون قتال

بسبب اتهام إسرائيل بالإبادة.. تهديدات بالاغتصاب تلاحق ابنة ألبانيز فرانشيسكا في تونس

لجنة الأمن القومي في البرلمان الإيراني: أي دولة تمنح قواعد عسكرية للعدو لا يحق لسفنها المرور في هرمز

محمد باقر قاليباف ينفي تصريحات لترامب حول إيران

الشرع: أي اعتراف بأحقية إسرائيل بالجولان السوري المحتل باطل

مسؤول عسكري ايراني: مرور القطع البحرية العسكرية عبر مضيق هرمز لا يزال ممنوعا

شركة "إير كندا" تعلق رحلاتها إلى مطار جون كينيدي في نيويورك لمدة 5 أشهر

ترامب: إيران وافقت على تعليق برنامجها النووي إلى أجل غير مسمى ولن تتلقى أي أموال مجمدة من واشنطن

إيران تنفي موافقتها على نقل مخزونها من اليورانيوم المخصب

ترامب: إيران بلد قوي وذكي ويمتلك مقاتلين أشداء.. وافقت على تسليم مخزون اليورانيوم المخصب

"وول ستريت جورنال": إيران أبلغت الوسطاء بمحدودية عبور السفن في مضيق هرمز

مسؤول استخباراتي أمريكي: إيران لا تزال تمتلك آلاف الصواريخ والطائرات المسيرة الهجومية

الجيش الروسي يعلن سيطرته على بلدة في خاركوف اليوم وتحييد 7260 جنديا أوكرانيا خلال أسبوع