مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

35 خبر
  • إسرائيل تواصل غاراتها على لبنان
  • نبض الملاعب
  • هدنة وحصار المضيق
  • إسرائيل تواصل غاراتها على لبنان

    إسرائيل تواصل غاراتها على لبنان

  • نبض الملاعب

    نبض الملاعب

  • هدنة وحصار المضيق

    هدنة وحصار المضيق

  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

    العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

  • فيديوهات

    فيديوهات

عيب في الألماس يفتح الباب أمام بطاريات كمية أكثر كفاءة

ابتكر فريق من الباحثين طريقة جديدة واعدة لتصميم بطاريات كمية تدوم لفترة أطول عبر استغلال عيب معروف في الألماس.

عيب في الألماس يفتح الباب أمام بطاريات كمية أكثر كفاءة
صورة تعبيرية / Jeffrey Hamilton / Gettyimages.ru

ويهدف هذا التصميم إلى حل مشكلة فقدان الطاقة التلقائي، وهو أحد أكبر التحديات التي تواجه تطبيق البطاريات الكمومية في الحياة العملية.

وتستفيد البطاريات الكمومية من خصائص فيزياء الكم مثل التشابك والتراكب، ما يمكّنها من شحن أسرع وتوفير طاقة أكبر مقارنة بالبطاريات التقليدية. لكن أداؤها في الظروف الحقيقية كان حتى الآن محدودا بسبب ظاهرة فقدان التماسك الكمومي، التي تؤدي إلى ما يعرف بالتفريغ الذاتي أو فقدان الطاقة المخزنة.

وبهذا الصدد، اقترح باحثو جامعة هوبي والأكاديمية الصينية للعلوم وجامعة لانزو، تصميما يعتمد على مركز النيتروجين الشاغر (NV) في الألماس. ويعمل دوران الإلكترون في هذا المركز كنواة للبطارية الكمومية، ما يسمح بالتحكم في تخزين الطاقة والحفاظ عليها لفترة أطول.

ووُجد أن مركز النيتروجين الشاغر قادر على كبح التفريغ الذاتي دون الحاجة إلى تحكم خارجي أو شاحن كمي معقد، ما يجعل التصميم أكثر فعالية وعملية.

وأوضح جون هونغ آن، المعد الرئيسي المشارك في الدراسة، أن الحلول السابقة لكبح التفريغ الذاتي كانت تعتمد على شاحن كمي، ما يقلل من كفاءة النظام بسبب تداخل التشابك.

ويعتمد التصميم الجديد على الخصائص الكمومية الداخلية، لا سيما التفاعل الدقيق بين إلكترون المركز ونواة النيتروجين، الذي يسمح بتحسين نسبة الطاقة المتماسكة إلى الطاقة الكلية، وبالتالي زيادة فترة احتفاظ البطارية بالطاقة.

وهذا النهج يعالج التحديين الرئيسيين للبطاريات الكمومية: فقدان التماسك أثناء الشحن، وفقدان الطاقة التلقائي أثناء التخزين.

يذكر أن مركز النيتروجين الشاغر هو عيب ذري خاص يوجد داخل شبكة الكربون البلورية للألماس، ويعتبر من أشهر العيوب المفيدة في فيزياء الكم والتقنيات النانوية، ويُستخدم في تقنيات الاستشعار الكمومي والحوسبة، ويتميز باستقرار عالي عند درجة حرارة الغرفة، ما يجعله منصة واقعية لتطوير الأجهزة الكمومية.

ومع تزايد الاهتمام بالديناميكا الحرارية الكمومية، قد يفتح هذا الابتكار الباب أمام تطوير بطاريات كمية أسرع وأنظف وأكثر كفاءة، مدعومة بفيزياء الكم.

نشرت الدراسة في مجلة Physical Review Letters.

المصدر: interesting engineering

التعليقات

قاليباف: مستعدون لكل الخيارات.. سيفاجأون

ترامب يجتمع بالجنرالات ويقول: وقف النار مع إيران يحتضر ولا يمكنها امتلاك سلاح نووي لتدمير إسرائيل

"الوصايا العشر".. المرشد الإيراني يحدد ثوابت طهران في الخليج ومضيق هرمز

برنامج "نيوزميكر" على RT كان السباق في كشف الغطاء عن القاعدة الإسرائيلية السرية في العراق (فيديو)

خلال 24 ساعة هبوط اضطراري ثان لمقاتلة إف 35 أمريكية بقاعدة الظفرة في الإمارات (فيديو)

تفاصيل جديدة عن قاعدة إسرائيل السرية في صحراء العراق وعلاقتها باستهداف الطيارين

"لا يهمنا إرضاء الرئيس الأمريكي".. مصدر إيراني يعلق على رفض ترامب لرد طهران بشأن إنهاء الحرب

هل خدع نتنياهو الإسرائيليين؟ تصريحات متناقضة بين 2025 و2026 حول تدمير النووي الإيراني

أكسيوس: ترامب يفكر باستئناف القصف على إيران وإسرائيل تضغط عليه لتنفيذ عملية الاستحواذ على اليورانيوم

تقرير إسرائيلي: ترامب يلعب مع إيران لعبة "الدجاجة".. الخيارات المستقبلية والطريق نحو القنبلة الذرية!

لبنان لحظة بلحظة.. نتنياهو يتمسك بالخيار العسكري وبيروت تطالب ببسط سلطة الدولة على كامل أراضيها

بريطانيا وفرنسا ترسلان قطعا بحرية إلى مضيق هرمز تزامنا مع قمة دفاعية دولية غدا

"تانكر تراكرز": التسرب النفطي في مضيق هرمز مصدره ناقلة إماراتية تعرضت لاستهداف إيراني (فيديو)

مقتل وإصابة عناصر في الجيش السوري باستهداف حافلتهم غربي الحسكة (صورة)

بيسكوف: اقتراح بوتين بترشيح شرودر كمفاوض أثار "عاصفة من النقاشات" في أوروبا

أول تعليق إيراني رسمي على الدعم العسكري المصري للإمارات

إيران تشترط الإشارة إلى "العدوان والحصار" في أي قرار أممي حول مضيق هرمز

تسنيم: ناقلة غاز إماراتية تنتظر "الضوء الأخضر" الإيراني لعبور هرمز وسط شلل بالممر البحري