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11.04.2020 - 08:200

La batteria quantistica che non si scarica mai

Alcuni ricercatori hanno teorizzato la realizzazione di una batteria quantistica che non perde energia

In un mondo sempre più tecnologico un problema ricorrente è quello che riguarda le batterie che, di solito, non durano troppo a lungo. La batteria perfetta infatti non esiste, o almeno non è stata ancora creata. Oggi però possiamo dire di essere più vicini alla soluzione di questo problema grazie a una nuova ricerca in cui è stata teorizzata la realizzazione di una batteria quantistica che non si scarica mai, o meglio, è in grado di scaricarsi e ricaricarsi all’infinito.

Nello specifico, questo interessante studio è stato pubblicato da un gruppo di ricercatori dell’Università di Alberta e Toronto e, al momento, si tratta solamente di un progetto teorico che serve a dimostrare che la creazione di una batteria quantistica senza perdita di energia è fisicamente possibile.

Gabriel Hanna, chimico dell’Università di Alberta e principale ricercatore del progetto, ha spiegato a tal proposito che «una batteria quantistica è una piccola batteria di nano-dimensioni destinata ad essere utilizzata per applicazioni su scala nanometrica. Le batterie che conosciamo meglio, come la batteria agli ioni di litio che alimenta i nostri smartphone, si basa su principi elettrochimici classici, mentre le batterie quantistiche si basano esclusivamente sulla meccanica quantistica».

Comprendere il funzionamento di questa ipotetica batteria non è proprio semplice. Per sviluppare la loro idea, il team di ricerca ha considerato un modello di rete quantistica aperta con alta simmetria strutturale come una piattaforma per immagazzinare energia “eccitonica”, ossia che sfrutta la capacità degli elettroni di assorbire energia da un fotone di luce sufficientemente energetico.

«La chiave è preparare questa rete quantistica in quello che chiamiamo uno stato oscuro», ha affermato Hanna. «In questo stato infatti la rete non può scambiare energia con l’ambiente circostante, diventando quindi sostanzialmente immune a tutte le influenze ambientali e altamente resistente alle perdite di energia».

Rompendo poi la simmetria strutturale della rete in modo controllato sarebbe possibile sia scaricare che ricaricare la batteria all’infinito. In pratica, lo stato oscuro dovrebbe riuscire a mantenere all’infinito una determinata struttura simmetrica, rompendone l’equilibrio esclusivamente per consentire l’ingresso o l’uscita dell’energia. Un modo efficiente, insomma, per stoccare l’energia senza la necessità di sfruttare gli attuali processi elettrochimici, che sono soggetti a usura e al consumo delle componenti utilizzate all’interno delle batterie.

Come detto, per il momento si tratta solo di un modello teorico e manca ovviamente l’applicazione pratica. Si tratta cioè ancora di un proof of concept, ovvero di un’idea che sulla carta funziona in quanto non contraddice le leggi della fisica. Tuttavia, nel prossimo futuro possiamo dar per certa la possibilità che i ricercatori si concentreranno proprio sullo sviluppo di modi praticabili per caricare e scaricare la batteria, quindi per aumentare la quantità di applicazioni pratiche in cui sarebbe possibile sfruttarne le caratteristiche.


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