مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

30 خبر
  • رياضة
  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا
  • قمة شنغهاي في بيشكيك
  • رياضة

    رياضة

  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

    العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

  • قمة شنغهاي في بيشكيك

    قمة شنغهاي في بيشكيك

  • منتدى الشرق الاقتصادي في فلاديفوستوك

    منتدى الشرق الاقتصادي في فلاديفوستوك

  • حرب الخليج

    حرب الخليج

  • 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

ردا على ترامب.. إيران تغير قواعد حرب الألغام في الخليج بآلية جديدة (فيديو)

"القناة 13" الإسرائيلية تكشف تفاصيل محاولة إسقاط النظام في إيران وتحقيق داخلي في "الموساد"

الحرس الثوري يعلن استهداف ناقلة تحت عين الحراسة الأمريكية

ترامب: جزيرة خرج الإيرانية تحت التدمير وتتحول إلى أنقاض

الحرس الثوري يعلن استهداف قاعدة "المنهاد" الأمريكية في الإمارات (فيديو)

تصعيد في الخليج و"سنتكوم" ترد على بيان الحرس الثوري

الإمارات: نحتفظ بالحق الكامل والمشروع في الرد على "الاعتداءات الإيرانية العدوانية"

وسائل إعلام إيرانية: إيقاف ناقلة نفط سعودية في مضيق هرمز

الحرس الثوري الإيراني: اعترضنا وأسقطنا طائرة مسيرة من طراز "MQ-9"

هل استبعد ترامب استخدام سلاح نووي ضد إيران؟ الرئيس الأمريكي يجيب (فيديو)

شركة النفط الإيرانية ترد على فيديوهات ترامب الافتراضية حول تدمير جزيرة خرج

"حين تتكلم الجدران".. جمال سليمان وروزينا لاذقاني ونوار بلبل أمام مجسّم صيدنايا في معرض دمشق الدولي

"فاينانشال تايمز": ماسك وضع قرار استخدام أوكرانيا نظام "ستارلينك" في يد البيت الأبيض

فيديوهات.. مشاهد توثق الهجوم الإيراني الواسع على عدة أهداف في المنطقة