Caratteristiche principali: tempi di ricarica velocissimi e grande flessibilità di utilizzo
I ricercatori dell’Istituto di fotonica e nanotecnologie del Cnr e del Politecnico di Milano, seguendo le leggi della fisica quantistica, hanno realizzato una batteria che più energia immagazzina, meno tempo mette a ricaricarsi a tutto vantaggio dei suoi utilizzatori che potranno utilizzarla su dispositivi quali caricabatterie senza fili, celle solari e macchine fotografiche. Lo studio è stato pubblicato su Science Advances.
Questo nuovo tipo di batteria costituisce una nuova classe di dispositivi di accumulo di energia operanti in base ai principi della fisica quantistica, una particolare disciplina che studia l’infinitamente piccolo e per la quale non sempre valgono le leggi della fisica classica.
Questa rivoluzionaria batteria si deve a Tersilla Virgili dell’Istituto di fotonica e nanotecnologie del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ifn) ed a Giulio Cerullo del Dipartimento di Fisica del Politecnico di Milano che si sono avvalsi della collaborazione di altri gruppi di ricerca internazionali.
La ricercatrice Virgili ha spiegato che “Le batterie quantiche presentano una proprietà contro-intuitiva in cui il tempo di ricarica è inversamente correlato alla capacità della batteria e cioè alla quantità di carica elettrica immagazzinata e che questo porta all’idea intrigante che il potere di carica delle batterie quantiche sia super-estensivo e cioè che aumenti più velocemente con le dimensioni della batteria”.
Il dispositivo consiste in una microcavità in cui il materiale attivo è costituito da molecole organiche disperse in una matrice inerte come meglio descrive Giulio Cerullo: “Ogni molecola rappresenta un’unità che può esistere in uno stato di sovrapposizione quantistica di due livelli di energia (fondamentale ed eccitato), simile al modo in cui un qubit, l’unità base di informazione quantistica, può essere sia 0 che 1 contemporaneamente nei computer quantistici”.
Costruendo questa batteria quantica in modo che ogni singola unità possa essere sovrapposta all’altra, si ottiene un insieme in grado di comportarsi collettivamente; si tratta di un modus operandi che, conosciuto come coerenza quantistica, consente alle unità di agire in modo cooperativo, dando origine a una carica iper-veloce che dipende dal numero delle molecole-unità.
“In futuro – conclude Virgili – questo tipo di dispositivo potrà essere applicato in vari ambiti scientifici e tecnologici come ad esempio caricabatterie senza fili, celle solari e macchine fotografiche”.
[ Redazione PROTECTAweb ]
