مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

33 خبر
  • هدنة بين حزب الله وإسرائيل
  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا
  • نبض الملاعب
  • هدنة بين حزب الله وإسرائيل

    هدنة بين حزب الله وإسرائيل

  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

    العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

  • نبض الملاعب

    نبض الملاعب

  • فيديوهات

    فيديوهات

  • هدنة وحصار المضيق

    هدنة وحصار المضيق

  • جنوب لبنان.. الجيش الإسرائيلي يستهدف البنية التحتية التابعة لحزب الله

    جنوب لبنان.. الجيش الإسرائيلي يستهدف البنية التحتية التابعة لحزب الله

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 يهدد إيران حاملا البندقية: لن أكون لطيفا أكثر بعد اليوم

الحرس الثوري: هناك صوت يُسمع في مضيق هرمز عن زوال الوجود الأمريكي من الخليج

رويترز: ضغوط هائلة على ترامب لإنهاء الحرب مع إيران ومقترح لإعلان النصر من جانب واحد

ترامب: إيران أبلغتنا للتو أنها في حالة انهيار وتريد فتح مضيق هرمز بأسرع وقت

موسكو: مستعدون للتوجه إلى السعودية كمنصة جديدة للمفاوضات بشأن أوكرانيا

اعترافات طيارين في الجيش السوري: تلقينا أوامر من الأسد (فيديو)

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

إيران لحظة بلحظة.. ضبابية في واشنطن وارتباك بتل أبيب ومساع روسية وخليجية لصياغة تسوية شاملة

ترامب يهاجم ميرتس ويصف موقفه من امتلاك إيران للسلاح النووي بـ"الكارثة"

قراصنة إيرانيون ينشرون أسماء 2379 جنديا أمريكيا في الخليج كأهداف للصواريخ والمسيرات

لبنان لحظة بلحظة.. غارات مكثفة وتهديدات إسرائيلية حادة و"حزب الله" يفتح باب "الخيارات الاستشهادية"

مصدر في "أوبك +": لم نكن على علم بخطط الإمارات لمغادرة المنظمة

بروجردي لترامب: لن نتركك وشأنك وسيطرتنا على مضيق هرمز أبدية

لبنان لحظة بلحظة.. تلويح إسرائيلي بمعاملة الجنوب كغزة وحزب الله يصعد هجماته بالمسيرات