Los científicos han dado un paso importante hacia la tecnología energética de próxima generación al crear una batería cuántica de prueba de concepto que puede cargar, almacenar y liberar energía. Este primer prototipo representa el progreso más cercano hasta el momento hacia la construcción de una batería cuántica completamente funcional.
A diferencia de las baterías convencionales que dependen de reacciones químicas, las baterías cuánticas se basan en principios inusuales de la física cuántica. Utilizan efectos como la superposición y las interacciones entre la luz y los electrones, lo que podría permitir una carga mucho más rápida y una mayor capacidad de almacenamiento de energía.
Aunque todavía no se encuentran disponibles baterías cuánticas prácticas, avances como estos sugieren que eventualmente podrían remodelar la forma en que se almacena y distribuye la energía.
La investigación fue dirigida por la agencia científica nacional de Australia CSIRO en colaboración con la Universidad RMIT y la Universidad de Melbourne. Los resultados se publicaron el 13 de marzo. Iluminación: ciencia y aplicaciones.
Las baterías cuánticas son más rápidas a medida que crecen
El coautor del estudio y candidato a doctorado del RMIT, Daniel Tibben, dijo que el equipo había descubierto un beneficio sorprendente.
“Nuestra investigación muestra que las baterías cuánticas se cargan más rápido a medida que crecen, que no es como funcionan las baterías actuales”, dijo Tibben.
“Esta es una señal de que las baterías cuánticas algún día podrán superar las tecnologías convencionales de almacenamiento de energía”.
Este comportamiento contrasta marcadamente con las baterías tradicionales, que no ganan eficiencia a medida que aumenta el tamaño. El descubrimiento apunta a un posible camino hacia sistemas energéticos más robustos y eficientes.
Un prototipo funcional demuestra funciones clave
El coautor Daniel Gómez, profesor de física química del RMIT, explicó que el dispositivo marcó un hito importante.
“Hemos demostrado un dispositivo que se puede cargar, almacenar esa energía y luego descargarla”, dijo Gómez.
“Este es un desarrollo emocionante en un campo interdisciplinario en rápido crecimiento.
“Es de esperar que las baterías cuánticas pronto dejen de ser una idea teórica y se conviertan en algo que pueda construirse en el laboratorio”.
Las baterías cuánticas funcionan utilizando los principios básicos de la mecánica cuántica, incluida la superposición y el entrelazamiento, en lugar de los procesos químicos utilizados en las baterías actuales.
El prototipo en sí es un pequeño dispositivo orgánico en capas. Se puede cargar de forma inalámbrica mediante un láser, lo que muestra cómo se puede entregar energía sin una conexión física directa.
Carga láser y posibilidades energéticas futuras
El autor principal, el Dr. James Quach, líder científico de CSIRO, dijo que el trabajo apunta a un nuevo tipo de futuro energético.
“Nuestro dispositivo de prueba de concepto demuestra una carga y almacenamiento de energía rápidos y escalables a temperatura ambiente, sentando las bases para soluciones energéticas de próxima generación”, dijo.
“Si bien todavía queda mucho trabajo por hacer en la investigación de baterías cuánticas, hemos dado un paso importante hacia la realización de su potencial.
“Mi máxima ambición es un futuro en el que podamos cargar los coches eléctricos mucho más rápido que los de gasolina, o cargar dispositivos de forma inalámbrica a largas distancias”.
Avanzando hacia aplicaciones del mundo real
El equipo ahora está trabajando para aumentar el tiempo que las baterías cuánticas pueden mantener su carga. Mejorar el tiempo de almacenamiento de energía será importante para que la tecnología sea práctica y comercialmente viable.
Aunque todavía está en su infancia, este avance sugiere que las baterías cuánticas algún día podrían proporcionar carga rápida, transferencia de energía inalámbrica y un rendimiento que supere la tecnología de baterías actual.
