مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

19 خبر
  • هدنة وحصار المضيق
  • فيديوهات
  • هدنة بين حزب الله وإسرائيل
  • هدنة وحصار المضيق

    هدنة وحصار المضيق

  • فيديوهات

    فيديوهات

  • هدنة بين حزب الله وإسرائيل

    هدنة بين حزب الله وإسرائيل

  • نبض الملاعب

    نبض الملاعب

  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

    العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

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

نيويورك تايمز: ترامب غير راض عن عرض طهران وإدارته تدرس استئناف التصعيد العسكري

البحرين تسحب الجنسية من 69 شخصا وعائلاتهم بتهمة "التعاطف والتمجيد" للأعمال الإيرانية

البيت الأبيض: ترامب بحث مقترح طهران لإعادة فتح مضيق هرمز وخطوط إيران الحمراء 

إيران لحظة بلحظة.. استمرار الدبلوماسية وتحركات لاحتواء الموقف وبوتين يستقبل عراقجي

إيران لحظة بلحظة.. طريق المفاوضات مسدود وموسكو تدخل على الخط بمبادرة لواشنطن بعد زيارة عراقجي

"أكسيوس": إيران تسلّم واشنطن مقترحا جديدا للتسوية يتجاوز الإشكالية بين الطرفين

CNN: ترامب يبحث مع فريقه الأمني خيارات المرحلة المقبلة في الحرب

لبنان لحظة بلحظة.. السجال السياسي حول التفاوض يزاحم أصوات الحرب في الجنوب

بالفيديو.. عبور 7 سفن مضيق هرمز خلال الـ24 ساعة الماضية

المستشار الألماني يعرب عن "خيبة أمله" من تصرفات الولايات المتحدة وإسرائيل تجاه إيران

سوريا.. تفكيك خلية إرهابية وإحباط مخططاتها وسط البلاد ومصادرة كمية كبيرة من الأسلحة (صور)

قلق في إسرائيل ورسالة إلى ترامب حول الحصار البحري على إيران

روبيو: المرشد الأعلى الإيراني لا يزال على قيد الحياة ولا يوجد دليل على عكس ذلك