نشریه Science Advances در ژانویه سال ۲۰۲۲ در بخش فیزیک مقاله ای تحقیقی منتشر کرد با عنوان” ابر جذب در ریز حفره های ارگانیک راهی بسوی باتری کوانتمی ”
Superabsorption in an organic microcavity: Toward a quantum battery the article online
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abk3160
پدیده ابر جذب(Superabsorbtion).برای زمانی طولانی فقط یک نظریه بود و این تحقیق برای اولین بار این پدیده را با مولکولهای ارگانیک و در مقیاس بزرگ نمایش داد.
این کشف میتواند مسیر ساخت باتری هایی را هموار کند که هر چه بزرگتر باشند زودتر شارژ میشوند، باتری هایی که حتی با نور محیط دریک اتاق قابل شارژ هستند.
نظریه” ابر جذب “میگوید با افزایش تعداد مولکولها سرعت جذب نور افزایش می یابد به این پدیده ” اثر تجمعی کوانتم ” گفته میشود.( (Quantum Collective effect
نظریه “ابر جذب ” کلید ساخت باتری های کوانتمی است.اگر با افزایش تعداد مولکول ها سرعت جذب نور به صورت تصاعدی افزایش یابد از آنها میتوان برای ساخت باطری های کوانتمی استفاده کرد.مطابق این ایده بسیار کارآمد، بر خلاف تصور شهودی (Counterintuitive)،هر چه باتری های کوانتمی بیشتری را در کنار هم قراردهید ، در زمان کوتاه تری شارژ خواهند شد.
محققان مجموعه ای از ریزحفره ها (Microcavities)در قالب لایه هایی از مولکولهای جذب کننده نور باضخامت چند نانو متر و سطح چند سانتی متر مربع ساختند ومشاهده کردند با تاباندن لیزر بر روی ریز حفره ها آنها با سرعت فوق سریع شارژ میشوند و هر چه حفره بزرگتر باشدسریعترشارژ می شود.
آنچه این محققان بدنبالش هستند ساخت باتری کوانتمی با قابلیت شارژ با نورمحیط است که مثلاً برای تامین برق مورد نیاز اینترنت اشیاء (Internet of Things)بدون اتصال به شبکه برق بسیار مفید خواهد بود. این باتری ها مشابه تکنولوژی سنتی سلولهای خورشیدی و باطری های ذخیره کننده عمل میکنند با این فرق اساسی که هر دو عمل شارژ و ذخیره سازی در یک سیستم انجام میشود و به همین دلیل کاشتن آنها (Implant) در داخل تجهیزات مختلف ساده تر خواهد بود.
تخمین زده میشود این باطری ها ظرف ۵ سال آینده به صورت تجاری در دسترس قرار گیرند.