مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

32 خبر
  • اتفاق وقف إطلاق النار بين إسرائيل ولبنان
  • مونديال 2026
  • المواجهة الأمريكية الإسرائيلية مع إيران بين المد والجزر
  • اتفاق وقف إطلاق النار بين إسرائيل ولبنان

    اتفاق وقف إطلاق النار بين إسرائيل ولبنان

  • مونديال 2026

    مونديال 2026

  • المواجهة الأمريكية الإسرائيلية مع إيران بين المد والجزر

    المواجهة الأمريكية الإسرائيلية مع إيران بين المد والجزر

  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

    العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

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

نقطة تحول قطرية حاسمة مهدت لتوجه فانس إلى جنيف لتوقيع مذكرة تفاهم أمريكية-إيرانية

وصفهم بـ"عديمي الشرف".. الحرس الثوري يرد بقسوة على حرب ترامب الكلامية ضد القادة الإيرانيين

14 نقطة.. وكالة "مهر" تنشر البنود الكاملة لمسودة التفاهم المرتقبة بين إيران والولايات المتحدة

"تايمز أوف إسرائيل": صفقة أمريكية-إيرانية وشيكة بنسبة نجاح 85 بالمئة

"رويترز": الإمارات ستفرج عن مليارات الدولارات لإيران

شريف يؤكد توصل طهران وواشنطن لاتفاق سلام نهائي يجري وضع لمسات أخيرة عليه

مخاوف إسرائيلية حادة من مناورات مصر وتركيا تعيد رسم خريطة التحالفات الإقليمية

البنتاغون ينشر الدفعة الثالثة من ملفات الأجسام الطائرة المجهولة (فيديو)

ترامب يفتح "الدفاتر القديمة" وعراقجي يتصدر منصة "تروث سوشال" وسط أنباء عن اتفاق

أوقفها ترامب.. شبكة "سي إن إن" تكشف تفاصيل التحضير لمهمة برية للاستيلاء على اليورانيوم الإيراني

"إذا حدث هذا الأمر".. إعلام عبري يتحدث عن إمكانية أن يخدع ترامب إسرائيل مرة أخرى

وزير الخارجية الإيراني: نحن أقرب من أي وقت مضى للتوصل لمذكرة تفاهم مع الولايات المتحدة

أول رد رسمي إيراني على إعلان ترامب التوصل إلى اتفاق لوقف الحرب وموعد توقيعه