Una prueba de concepto real demuestra la posibilidad de tener baterías cuánticas y lo que ello implica
Durante muchos años solo eran una teoría. Ahora, en pleno 2022, un grupo de científicos ha conseguido demostrar a través de una prueba de concepto que las baterías cuánticas podrían ser una realidad.
Las baterías cuánticas podrían revolucionar algún día el almacenamiento de energía a través de lo que parece una paradoja: cuanto más grande es la batería, más rápido se carga. Esto, en pocas palabras, podría ser la solución a las limitaciones de almacenamiento actuales.
Pues bien, por primera vez, un equipo de científicos ha demostrado el principio mecánico cuántico de la superabsorción que sustenta las baterías cuánticas en una prueba de concepto.
El mundo de la física cuántica está lleno de fenómenos que parecen imposibles. Las moléculas, por ejemplo, pueden estar tan entrelazadas que empiezan a actuar de forma colectiva, lo que puede dar lugar a una serie de efectos cuánticos.
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Esto incluye la superabsorción, que aumenta la capacidad de una molécula para absorber la luz. "La superabsorción es un efecto cuántico colectivo en el que las transiciones entre los estados de las moléculas interfieren de manera constructiva", explica a New Atlas el científico James Quach.
"Y esto permite que las moléculas combinadas absorban la luz de forma más eficiente que si cada molécula actuara por separado", finaliza el investigador.
En una batería cuántica, este fenómeno tendría un beneficio muy claro. Cuantas más moléculas almacenen energía, más eficazmente podrán absorberla. En otras palabras, cuanto más grande sea la batería, más rápido se cargará.
Al menos, así es como debería funcionar en teoría. La superabsorción aún no se había demostrado a una escala lo suficientemente grande como para construir baterías cuánticas, hasta ahora, cuando un nuevo estudio lo ha trasladado del plano teórico al plano físico.
Para construir el dispositivo, los investigadores colocaron una capa activa de moléculas absorbentes de luz -un tinte conocido como Lumogen-F Orange- en una microcavidad entre dos espejos.
A continuación, el equipo utilizó la espectroscopia de absorción transitoria ultrarrápida para medir cómo las moléculas de colorante almacenaban la energía y a qué velocidad se cargaba todo el dispositivo
Y, efectivamente, a medida que aumentaba el tamaño de la microcavidad y el número de moléculas, el tiempo de carga disminuía, lo que demostraba que la superabsorción funcionaba.
En última instancia, este avance podría allanar el camino hacia las baterías cuánticas prácticas, lo que permitiría crear vehículos eléctricos de carga rápida o sistemas de almacenamiento de energía que puedan hacer frente a ráfagas de energía procedentes de fuentes renovables.
El camino es todavía largo y hay muchas incógnitas, pero lo que demuestra esta investigación es que el futuro pasa por convertir en cuánticas las baterías, con todas las ventajas que eso supone. El futuro es hoy.
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