مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

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

    نبض الملاعب

  • هدنة بين حزب الله وإسرائيل

    هدنة بين حزب الله وإسرائيل

  • هدنة وحصار المضيق

    هدنة وحصار المضيق

  • 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

نجل شاه إيران يتعرض لاعتداء في برلين (فيديو)

الدفاعات الجوية في طهران تتصدى لهدف معاد وسماع دوي إطلاق نار غربا وشرقا

بيان إيراني حاد حول "استخدام" الولايات المتحدة أراضي وأجواء 5 دول خليجية

سوريا.. القبض على أمجد يوسف المتهم الأول بارتكاب مجزرة حي التضامن الدمشقي (فيديو)

"غيابه غصة في القلب".. الشرع يستقبل البويضاني بعد سنة من سجنه بالإمارات (فيديو+صور)

لحظة بلحظة.. الهدنة الهشة مستمرة بين الولايات المتحدة وإيران وانتهاكات في مضيق هرمز

ترامب: الوقت ليس في صالح إيران وأي اتفاق لن يتم إلا إذا كان مناسبا للولايات المتحدة وحلفائها والعالم

كاتس: الهجوم هذه المرة على ايران سيكون قاتلا وسنوجه ضربات مدمرة وسنهز أركانها وندمرها

الحرس الثوري الإيراني يبث مشاهد من عملية السيطرة على سفينة حاويات في مضيق هرمز (فيديو)

بوتين حول تقييد الإنترنت في روسيا: سلامة الناس دائما في المقام الأول في حالة وجود تهديد إرهابي

الشرع يعلق على "تجاوزات" في حفل افتتاح صالة رياضية بدمشق (فيديو)

نيبينزيا يهاجم إسرائيل في مجلس الأمن: نشاطها غير قانوني ويقوض سيادة سوريا

"أكسيوس": قرد يمنع بحارا أمريكيا من التوجه إلى مضيق هرمز

ترامب بحاجة ماسة للمساعدة

مصدر دبلوماسي لـ"نوفوستي": إمكانية ترتيب لقاء بين وفدي إيران والولايات المتحدة الليلة أو غدا

"4000 بيضة يوميا".. مفاجأة من مطبخ أكبر السفن الحربية الأمريكية في الشرق الأوسط

شبكة CNN: إيران تمسك بزمام حرب الاستنزاف مع الولايات المتحدة

نواف سلام: لا اتفاق دون انسحاب إسرائيلي كامل ولا يمكننا العيش مع "منطقة عازلة"

الجيش الأمريكي يعلن اعتراض ناقلة أخرى تحمل النفط من إيران (فيديو)

مدفيديف: القرض الأوروبي لكييف خديعة جديدة وعبء سداده سيقع على كاهل الشعوب الأوروبية

إيران ترد على ترامب وتقارير "الانقسام الداخلي": لا متشددين ولا معتدلين.. نحن جميعا "ثوريون"

ترامب يرد على "نصيحة" الأمير هاري بشأن أوكرانيا ويؤكد مواصلة الجهود الأمريكية لتسوية الصراع