Electronice fără baterii, din energie „care plutește” în jurul nostru. Efectul cuantic descoperit de cercetători

Electronicele fără baterii ar putea deveni mai realiste datorită unui efect cuantic pe care cercetătorii încep să îl controleze mai bine. Nu vorbim despre telefoane sau laptopuri care funcționează mâine fără acumulator, ci despre senzori, cipuri și dispozitive foarte mici care ar putea extrage energie din mediul înconjurător.

Descoperirea se bazează pe un fenomen numit efect Hall neliniar, prin care anumite materiale pot transforma semnale electrice alternative din mediu în curent continuu, adică exact tipul de curent de care au nevoie dispozitivele electronice. Potrivit ScienceDaily, cercetătorii au arătat cum imperfecțiunile microscopice și vibrațiile atomice pot fi folosite pentru a controla acest efect într-un material avansat.

Ce înseamnă electronice fără baterii

Ideea de bază este simplă: unele dispozitive mici ar putea funcționa folosind energia deja prezentă în jurul nostru. În mediu există semnale electromagnetice, vibrații, variații termice și alte forme de energie slabă, care în mod normal se pierd. Cercetătorii caută metode prin care aceste surse să fie convertite în electricitate utilă.

În cazul efectului Hall neliniar, materialul poate transforma direct semnale alternative în curent continuu, fără componente clasice suplimentare. Asta ar putea conta pentru viitoare dispozitive foarte mici, precum senzori pentru Internet of Things, cipuri autonome sau electronice integrate în locuri unde schimbarea bateriei este dificilă.

Subiectul se leagă de direcția mai largă în care gadgeturile trebuie să devină mai durabile și mai ușor de întreținut. Recent, am explicat și cum telefoanele mobile și alte gadgeturi trebuie să aibă baterii ușor de schimbat, o regulă europeană care atacă aceeași problemă din alt unghi: dependența de acumulatori greu de înlocuit.

De ce este important efectul cuantic

Cercetarea arată că defectele microscopice din material, care de obicei ar fi privite ca probleme, pot deveni utile. Împreună cu vibrațiile atomice, acestea pot modifica felul în care materialul transformă energia. Mai interesant, pe măsură ce temperatura se schimbă, direcția semnalului poate chiar să se inverseze, ceea ce oferă o metodă nouă de reglare a performanței.

Asta nu înseamnă că vom scăpa imediat de încărcătoare, prize sau baterii externe. Vorbim despre cercetare fundamentală, aflată încă departe de produse comerciale. Totuși, astfel de rezultate pot deschide drumul către electronice mai mici și mai eficiente, care nu au nevoie de baterii mari sau de alimentare constantă.

Într-un alt domeniu apropiat, cercetătorii au demonstrat și prototipuri de baterii cuantice, capabile să stocheze energie prin efecte cuantice, deși acestea sunt încă departe de utilizarea practică. Direcția generală este clară: fizica cuantică începe să intre tot mai mult în discuțiile despre viitorul energiei pentru dispozitive mici.

Ce gadgeturi ar putea beneficia primele

Cele mai probabile aplicații nu sunt telefoanele, ci dispozitivele mici și specializate. De exemplu, senzori industriali, senzori medicali, cipuri integrate în haine inteligente, dispozitive de monitorizare a mediului sau componente pentru orașe inteligente. În astfel de cazuri, chiar și o cantitate mică de energie recoltată din mediu poate fi suficientă.

Pentru utilizatorul obișnuit, impactul ar putea fi indirect. Gadgeturile viitorului ar putea avea senzori care nu mai trebuie încărcați, etichete inteligente care funcționează ani întregi sau componente care consumă atât de puțin încât bateria devine aproape irelevantă.

Pe termen scurt, soluțiile clasice rămân importante, de la acumulatori până la baterii externe pentru autonomie mai mare. Pe termen lung, însă, cercetări precum aceasta arată că electronicele ar putea ajunge să se alimenteze din energia care există deja în jurul nostru, fără să mai depindă mereu de o baterie clasică.

Un gigant chinez al mașinilor electrice își schimbă strategia: Europa nu mai este o prioritate