مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

24 خبر
  • المواجهة الأمريكية الإسرائيلية مع إيران بين المد والجزر
  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا
  • 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

  • مونديال 2026

    مونديال 2026

  • اتفاق وقف إطلاق النار بين إسرائيل ولبنان

    اتفاق وقف إطلاق النار بين إسرائيل ولبنان

  • بريطانيا.. استقالة وزير الدفاع على خلفية فشل خطة الحكومة الدفاعية

    بريطانيا.. استقالة وزير الدفاع على خلفية فشل خطة الحكومة الدفاعية

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

تضارب بشأن وقوع اشتباكات أمريكية إيرانية في الخليج.. وانفجارات وتفعيل للدفاعات الجوية داخل إيران

مستشار قائد الحرس الثوري: إيران على أعتاب تحقيق نصر كبير

الجيش الإيراني: هاجمنا الأسطول الخامس للجيش الأمريكي في البحرين عبر أنواع مختلفة من المسيّرات

نشر صورة للدكتور حسام أبو صفية خلال محاكمته تظهر عليه آثار الإرهاق والتعذيب

"الأمن القومي" في البرلمان الإيراني: لن تقتصر الحرب هذه المرة على المنطقة

إيران تدرج شركات إيلون ماسك ضمن قائمة أهدافها العسكرية.. ما السبب؟

"واحدة بواحدة": إسرائيل دخلت في فخ الجولات الإيراني

من سينهار أولا: الولايات المتحدة الأمريكية أم الصين أم روسيا؟

مصدر إيراني ينفي إعلانا لترامب بأن مسؤولين إيرانيين تحدثوا إليه مباشرة وطالبوه بوقف القصف

هيغسيث: ليس من الحكمة أن تتحدى إيران أمريكا أكثر من ذلك

الحرس الثوري: نحذر أي سفينة من مغادرة الخليج وبحر عمان.. الاقتراب من مضيق هرمز يعد تعاونا مع العدو

زاخاروفا: "الثلاثي الأوروبي" يطرح شروطا غير مقبولة لتسوية الأزمة الأوكرانية