بطاريات كمومية تدوم لسنوات وتشحن بالليزر خلال ثوان

في ظل التطور السريع الذي يشهده عالم التكنولوجيا، ما تزال البطاريات التقليدية تمثل أحد أبرز التحديات التي تواجه الأجهزة الحديثة، سواء من حيث سرعة الشحن أو مدة الاحتفاظ بالطاقة.

البطاريات الكمومية: هل نقترب من عصر الشحن في دقيقة واحدة؟

وبينما اعتاد المستخدمون على الانتظار لدقائق أو حتى ساعات لشحن هواتفهم وأجهزتهم، بدأت الأبحاث العلمية تكشف عن احتمالات قد تبدو أقرب إلى الخيال العلمي، عبر ما يعرف باسم البطاريات الكمومية.

وأشارت تقارير علمية حديثة إلى أن هذا النوع الجديد من البطاريات، قد يغير مستقبل تخزين الطاقة بشكل جذري، حيث يمكنه نظريًا توفير شحن فائق السرعة مع قدرة على الاحتفاظ بالطاقة لفترات طويلة للغاية مقارنة بالبطاريات الحالية.

وفي خطوة علمية لافتة، نجح باحثون في تطوير أول نموذج أولي عملي لبطارية كمومية قادرة على تنفيذ دورة كاملة تشمل الشحن والتخزين والتفريغ، وهو ما يمثل انتقالًا مهمًا من الجانب النظري إلى التجربة العملية.

وأوضحت التقارير أن عملية شحن البطارية تمت باستخدام أشعة ليزر خلال زمن قصير للغاية يقاس بالفيمتوثانية، أي جزء من مليون مليار جزء من الثانية.

ويعتمد هذا الإنجاز على خصائص ميكانيكا الكم، التي تسمح للجسيمات داخل النظام الكمومي بالتصرف بشكل جماعي ومتزامن، الأمر الذي يعزز كفاءة نقل الطاقة، ويزيد من سرعة الشحن بصورة تتجاوز قدرات البطاريات التقليدية الحالية.

وأظهرت التجارب أن البطارية تمكنت من الاحتفاظ بالطاقة لفترة أطول بملايين المرات من زمن الشحن نفسه، رغم أن العملية الكاملة ما تزال تستغرق جزء صغيرًا جدًا من الثانية فقط، بسبب صغر حجم النموذج التجريبي المستخدم في الاختبارات.

ويرى العلماء أن هذه النتائج، رغم محدوديتها الحالية، تمثل حجر الأساس لتطوير تقنيات مستقبلية قابلة للتوسع والاستخدام العملي.

وبينوا أن بطارية كمومية بالحجم المناسب قد تصبح قادرة مستقبلًا على الشحن خلال دقيقة واحدة فقط، مع إمكانية الاحتفاظ بالطاقة لسنوات دون الحاجة إلى إعادة الشحن المتكرر.

ولفتت التقارير إلى أن هذه الفكرة تفتح الباب أمام سيناريوهات تقنية غير مسبوقة، من بينها إمكانية شحن الطائرات المسيرة أثناء تحليقها عبر أشعة الليزر، أو التخلص من مشكلة التوقف الطويل لشحن السيارات الكهربائية، وهو ما قد يغير شكل قطاع النقل والطاقة بالكامل.

ورغم الحماس الكبير الذي يحيط بهذه التطورات، يؤكد الباحثون أن التقنية لا تزال في مراحلها المبكرة جدًا، حيث إن النماذج الحالية لا تستطيع الاحتفاظ بالطاقة سوى لفترات قصيرة للغاية وبكميات محدودة جدًا، مما يجعل الوصول إلى تطبيقات تجارية واسعة، أمرًا يحتاج إلى سنوات طويلة من البحث والتطوير.

ولهذا السبب، لا يتوقع الخبراء أن تظهر البطاريات الكمومية قريبًا في الهواتف الذكية أو السيارات الكهربائية، بل يرجح أن يكون استخدامها الأول داخل أنظمة الحوسبة الكمومية، التي تعد البيئة الأنسب لهذه التقنيات المتقدمة في الوقت الحالي.