في خطوة قد تمهد لثورة في عالم تخزين الطاقة، كشف باحثون عن تصميم جديد لبطاريات كمية (QBs) يعتمد على عيب معروف في الماس، بهدف التغلب على أبرز تحديات هذا النوع من التقنيات المستقبلية: فقدان الطاقة التلقائي.

وبحسب موقع "إنترستينغ إنجينيرينغ"، يسعى النهج الجديد إلى معالجة مشكلة التفريغ الذاتي الناتج عن فقدان التماسك الكمي، وهي الظاهرة التي تتسبب في ضياع الطاقة المخزنة بسبب تفاعل الأنظمة الكمية مع البيئة المحيطة، مما أدى حتى الآن إلى أداء مخيب للآمال في التجارب العملية.

الماس في قلب الابتكار

البطاريات الكمية، التي تعتمد على ظواهر فيزيائية مثل التشابك والتراكب الكمي، توصف بأنها بديل محتمل للبطاريات التقليدية، إذ توفر شحناً أسرع وقدرة أعلى على تخزين الطاقة.

ويطرح الباحثون من جامعة هوبي، والأكاديمية الصينية للعلوم، وجامعة لانزو تصميماً مبتكراً يعتمد على مركز النيتروجين الشاغر (NV) في الماس، وهو عيب بلوري يُستخدم بالفعل في تطبيقات الحوسبة الكمومية والاستشعار.

ويؤدي دوران الإلكترون داخل هذا المركز دور النواة الأساسية للبطارية، حيث يتميز بخواص مستقرة عند درجة حرارة الغرفة، ما يجعله منصة عملية لتطوير أجهزة كمية قابلة للتطبيق.

جيل جديد من الطاقة النظيفة

يشير الخبراء إلى أن هذا التطوير لا يقتصر على تحسين كفاءة البطاريات، بل قد يفتح الباب أمام جيل جديد من تقنيات تخزين الطاقة، يتميز بالسرعة والنظافة ويستند إلى مبادئ الديناميكا الحرارية الكمومية، التي تزداد أهميتها في الأبحاث الحديثة.