باطری کوانتومی دیجیتالی، الهام‌گرفته از تلویزیون پلاسما

تلویزیون‌های پلاسما شامل میلیون‌ها ریزلوله‌ای هستند که با گاز یونیزه شده پر شده‌اند و اجازه عبور جریان الکتریکی را می‌دهند، اما فیزیکدان‌هایی از دانشگاه ایلینویز در حال توسعه چیزی به نام – باطری‌ کوانتومی دیجیتالی – هستند که از میلیاردها لوله نازک‌تر (نانولوله) استفاده می‌کند.

تلویزیون‌های پلاسما شامل میلیون‌ها ریزلوله‌ای هستند که با گاز یونیزه شده پر شده‌اند
و اجازه عبور جریان الکتریکی را می‌دهند، اما فیزیکدان‌هایی از دانشگاه ایلینویز در
حال توسعه چیزی به نام “باطری‌ کوانتومی دیجیتالی” هستند که از میلیاردها لوله نازک‌تر
(نانولوله) استفاده می‌کند.

این گروه، به رهبری آلفرد دابلیو هابلر، با حذف کردن گاز یونیزه از داخل این لوله‌های
ریز، قصد دارد از مزیت مربوط به میدان‌های الکتریکی قوی در ذخیره‌سازی الکتریسیته
استفاده کند. هنگامی که گاز حذف می‌گردد، خلا ایجاد شده در داخل لوله به مانند یک
عایق در ذخیره‌سازی میدان الکتریکی عمل می‌کند. هابلر می‌گوید که این افزاره می‌تواند
نسبت به باطری‌های فعلی دو برابر بیشتر الکتریسیته ذخیره کند، و در همان زمان می‌تواند
اطلاعات دیجیتالی را نیز حفظ نماید.

 
این باطری به نام باطری کوانتومی دیجیتالی خوانده می‌شود زیرا در مقیاس کوانتومی
کار می‌کند و میدان الکتریکی قوی حاصل از احاطه شدن پروتون‌های با بار مثبت توسط
الکترون‌های با بار منفی، در اتم را گیراندازی می‌کند. این افزاره از موثرترین راه
برای ذخیره‌سازی انرژی، که در پیوندهای بین اتم‌ها وجود دارد، استفاده می‌کند (انرژی
در گازوئیل و نفت سفید به این روش ذخیره شده است.)

نانولوله‌های بایاس معکوس این باطری بسیار قوی‌تر و کوچک‌تر از لوله‌های پلاسما
هستند و گاز خیلی کم و یا هیچ گازی در داخل خود ندارند. هابلر گفت که این لوله‌ها
دارای طول پنج نانومتری خواهند بود و میلیاردها عدد از آنها در کنار هم بسته‌بندی
خواهند شد تا بتوانند توان کافی برای اکثر افزاره‌های ۱۵ ولتی را مهیا کنند.

هر نانولوله همچنین نمایشگر یک بیت اطلاعاتی خواهد بود (۰ یا ۱ که بستگی به باردار
بودن یا نبودن لوله دارد). این به آن معناست که افزاره مذکور می‌تواند به‌عنوان یک
فلاش درایو برای ذخیره اطلاعات دیجیتالی استفاده شود. هابلر گفت که فلاش درایو از
کمترین انرژی ممکن برای ذخیره‌سازی بار استفاده می‌کند در حالیکه هدف افزاره مذکور
بیشترین مقدار انرژی ممکن است.

این محققان نتایج خود را در مجله‌ی Complexity منتشر کرده‌اند.