ابتكار بطارية كمية باستخدام الماس قد يحدث ثورة في عالم تخزين الطاقة

في خطوة واعدة قد تُمهّد لتحول جذري في تكنولوجيا تخزين الطاقة، كشف باحثون من الصين عن تصميم جديد لبطارية كمية (Quantum Battery) يعتمد على عيب بلوري معروف في الماس، وذلك في محاولة للتغلب على واحدة من أعقد مشكلات هذا النوع من الأجهزة: فقدان الطاقة التلقائي الناتج عن التفاعل مع البيئة المحيطة.

ويستند التصميم، الذي شارك فيه باحثون من جامعة هوبي، والأكاديمية الصينية للعلوم، وجامعة لانزو، إلى ما يُعرف بمركز النيتروجين الشاغر (NV) في الماس، وهو عيب في البنية البلورية يُستخدم حالياً في الحوسبة الكمومية وأجهزة الاستشعار الدقيقة. ووفقاً لموقع Interesting Engineering، فإن دوران الإلكترون في هذا المركز يشكل نواة البطارية الجديدة، لما يتميز به من استقرار حراري وقدرة على العمل في ظروف الغرفة العادية.

تُوصف البطاريات الكمية بأنها الجيل القادم من أنظمة تخزين الطاقة، بفضل اعتمادها على خصائص مثل التراكب والتشابك الكمي، والتي تُمكّنها نظرياً من الشحن بسرعة فائقة وتخزين كميات كبيرة من الطاقة. غير أن مشكلة فقدان التماسك الكمي، والتي تُسبب ما يُعرف بـ"التفريغ الذاتي"، ظلت عائقاً كبيراً أمام تطويرها العملي.

لكن بفضل استخدام الماس، الذي يوفر بيئة أكثر استقراراً، نجح الباحثون في إبطاء هذا التفريغ، مما يُعزز من فرص استخدام البطاريات الكمية في تطبيقات واقعية. ويأمل الخبراء أن تُمهّد هذه التقنية الطريق أمام جيل جديد من البطاريات النظيفة والسريعة، يستند إلى مفاهيم الديناميكا الحرارية الكمومية التي تشهد اهتماماً متزايداً في الأوساط العلمية.

ويُنظر إلى هذا الابتكار على أنه خطوة حاسمة نحو مستقبل أكثر كفاءة واستدامة في تخزين الطاقة، خاصة مع تسارع التحول العالمي نحو مصادر طاقة متجددة تتطلب حلولاً مرنة ومتطورة في إدارة الطاقة.