مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

35 خبر
  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا
  • مونديال 2026
  • تجدد التوتر وانهيار الحوار بين واشنطن وطهران
  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

    العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

  • مونديال 2026

    مونديال 2026

  • تجدد التوتر وانهيار الحوار بين واشنطن وطهران

    تجدد التوتر وانهيار الحوار بين واشنطن وطهران

  • جرائم العقيد جيكوفيتش

    جرائم العقيد جيكوفيتش

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

واشنطن تكتشف سر الصواريخ الإيرانية المناورة وتستخلص العبر من ضربة الأردن

بينها السعودية والبحرين.. تحذير أمريكي عاجل من السفر إلى 15 دولة في الشرق الأوسط

الجيش الأمريكي يحدد القوة الإيرانية التي قتلت جنوده في الأردن ويخصص اليوم الثامن لقصفها (فيديو)

ترامب يعلق على مقتل الجنود: لن نسمح لإيران بامتلاك سلاح نووي.. ولا أكترث بتخليها عن اتفاق التفاهم

رسالة إيرانية للسفن في مضيق هرمز تحذر من الانصياع لـ"تغريدات المتهورين"

القيادة المركزية الأمريكية: مقتل جنديين وفقدان ثالث في هجوم إيراني على الأردن

تقرير يكشف تفاصيل هجمات إيرانية على الأردن أسفرت عن مقتل وإصابة جنود أمريكيين وإحداث دمار

هجوم إيراني متزامن على قاعدتي "العديري" و"علي السالم" الأمريكيتين في الكويت (فيديو)

الحرس الثوري يعلن استهداف 4 سفن تحت الحماية الأمريكية في مضيق هرمز

فيديو.. انفجارات ضخمة تهز أربيل والسليمانية ودهوك وسط تضارب المعلومات بشأن الأهداف

مستشهدا بآية قرآنية.. الحرس الثوري يوجه تحذيرا لدول المنطقة من هجمات جديدة

ترامب يبحث ضرب موقع نووي إيراني وطهران تحذر من رد مدمّر

تقرير عبري: امتلاك مصر منظومات "إس 400" الروسية يهدد إسرائيل

سوريا.. توغل إسرائيلي في ريف القنيطرة وسقوط قذيفتين دون تسجيل إصابات

الحرس الثوري يؤكد مقتل جنود أمريكيين باستهداف تجمع لهم في الكويت

طائرات التزود بالوقود التابعة لسلاح الجو الأمريكي تحلق في سماء الخليج

الكويت.. مشاهد غير موثقة لـ"إطلاق قوات أمريكية صواريخ "أتاكمس" نحو إيران"

الدفاع الروسية تعلن مواصلة تدمير موانئ أوكرانيا وسفنها ولوجستيات وإمدادات قوات كييف (فيديو)

موقع متخصص ينشر فيديو يزعم أنه للحظة سقوط صاروخ على قاعدة الأمير سلطان بالسعودية (فيديو)

أسير إسرائيلي سابق يكشف عن حديثه مع عنصر من "حماس" عن ميسي ويهاجم مدرب منتخب مصر

الحرس الثوري: دمرنا مستودع الزوارق الأمريكية المسيّرة ومركزا رئيسيا للذكاء الاصطناعي في البحرين