Quantum Battery : ప్రపంచంలోనే తొలి క్వాంటమ్ బ్యాటరీ.. పెద్దదైతే మరింత వేగంగా ఛార్జ్.!

Quantum Battery : సాధారణంగా బ్యాటరీ పరిమాణం పెరిగితే ఛార్జింగ్‌కు ఎక్కువ సమయం పడుతుంది. కానీ క్వాంటమ్ ప్రపంచంలో మాత్రం దీనికి పూర్తి విరుద్ధంగా జరుగుతోంది. ఆస్ట్రేలియాకు చెందిన శాస్త్రవేత్తలు ప్రపంచంలోనే తొలి పనిచేసే క్వాంటమ్ బ్యాటరీ ప్రోటోటైప్‌ను రూపొందించారు. దీని ప్రత్యేకత ఏంటంటే.. బ్యాటరీలోని క్వాంటమ్ భాగాలు పెరిగే కొద్దీ అది మరింత వేగంగా ఛార్జ్ అవుతుంది. భవిష్యత్తులో ఈ టెక్నాలజీ క్వాంటమ్ కంప్యూటర్లతో పాటు సాధారణ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలకు కూడా ఉపయోగపడుతుందా అనే ఆసక్తి మొదలైంది.

క్వాంటమ్ బ్యాటరీ అంటే ఏంటి.?

మనకు ఇప్పటివరకు తెలిసిన సాధారణ బ్యాటరీలు రసాయన చర్యల ఆధారంగా పనిచేస్తాయి. బ్యాటరీలోని రసాయన పదార్థాల మధ్య జరిగే చర్యల ద్వారా విద్యుత్ ఉత్పత్తి అవుతుంది. అయితే క్వాంటమ్ బ్యాటరీల్లో మాత్రం అణు, ఉపఅణు స్థాయిలో పనిచేసే క్వాంటమ్ ప్రభావాలను ఉపయోగించుకుంటారు. క్వాంటమ్ బ్యాటరీల ప్రధాన లక్ష్యం భారీ మొత్తంలో విద్యుత్‌ను నిల్వ చేయడం మాత్రమే కాదు. చాలా వేగంగా ఛార్జ్ చేయడం, అవసరమైనప్పుడు వేగంగా శక్తిని అందించడం వీటి ముఖ్య ఉద్దేశం.

పెద్ద బ్యాటరీ.. వేగంగా ఛార్జింగ్..

ఈ కొత్త టెక్నాలజీలో అందరినీ ఆశ్చర్యపరుస్తున్న అంశం ఇదే. సాధారణ బ్యాటరీలో పరిమాణం పెరిగేకొద్దీ ఛార్జింగ్ సమయం కూడా పెరుగుతుంది. కానీ క్వాంటమ్ బ్యాటరీలో మాత్రం ఎక్కువ క్వాంటమ్ కణాలు కలిసి ఒకేసారి పనిచేయడం వల్ల ఛార్జింగ్ వేగం పెరుగుతుంది. శాస్త్రవేత్తలు దీనిని ‘సూపర్ అబ్జార్ప్షన్’ అని పిలుస్తున్నారు. క్వాంటమ్ ప్రభావం కారణంగా బ్యాటరీలోని అణువులు ఒక్కొక్కటిగా కాకుండా ఒక సమూహంలా కలిసి పనిచేస్తాయి. దీంతో బ్యాటరీ పరిమాణం పెరిగే కొద్దీ శక్తిని గ్రహించే వేగం కూడా పెరుగుతుంది.

అద్దాల మధ్య బ్యాటరీ తయారీ

ఈ ప్రోటోటైప్‌ను రూపొందించేందుకు శాస్త్రవేత్తలు చాలా చిన్న ఆప్టికల్ మైక్రోక్యావిటీని ఉపయోగించారు. ఇందులో రెండు అతి చిన్న అద్దాలను కేవలం 100 నానోమీటర్ల దూరంలో ఉంచారు. వాటి మధ్య ప్రత్యేకమైన ఆర్గానిక్ డై మాలిక్యూల్స్‌ను ఏర్పాటు చేసి లేజర్ కాంతిని ప్రసారం చేశారు. కాంతి, డై మాలిక్యూల్స్ మధ్య ఏర్పడే ప్రత్యేక క్వాంటమ్ స్థితి శక్తిని గ్రహించి నిల్వ చేసుకునే సామర్థ్యాన్ని పెంచుతుంది. ఈ విధానంలో తయారు చేసిన ప్రోటోటైప్ ఫెమ్టోసెకండ్లలో ఛార్జ్ అవుతుంది. అయితే నిల్వ చేసిన శక్తి ప్రస్తుతం కేవలం నానోసెకండ్ల స్థాయిలోనే ఉంటుంది.

2026లో మరో కీలక ముందడుగు

ఈ సూపర్ అబ్జార్ప్షన్ ప్రభావాన్ని శాస్త్రవేత్తలు 2022లోనే ప్రదర్శించారు. అయితే 2026 మార్చిలో జరిగిన తాజా ప్రయోగంలో మరో కీలక ముందడుగు వేశారు. క్వాంటమ్ బ్యాటరీ ప్రోటోటైప్ నుంచి విద్యుత్ కరెంట్‌ను బయటకు తీసేలా చేయగలిగారు. అయితే ఇది ప్రస్తుతం ప్రయోగశాల స్థాయిలోనే ఉంది. సాధారణ ఫోన్ లేదా ఎలక్ట్రిక్ వాహనాన్ని నడిపించేంత శక్తిని ఈ బ్యాటరీ ఇంకా నిల్వ చేయలేదు.

క్వాంటమ్ కంప్యూటర్లకు ఉపయోగపడుతుందా?

భవిష్యత్తులో ఈ టెక్నాలజీకి మొదటి పెద్ద ఉపయోగం క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్ రంగంలో ఉండొచ్చని శాస్త్రవేత్తలు భావిస్తున్నారు. క్వాంటమ్ కంప్యూటర్లకు అవసరమైన పరికరాలకు వేగంగా శక్తిని అందించగలిగితే వాటి పనితీరు, సామర్థ్యం మెరుగుపడే అవకాశం ఉంది. ఆస్ట్రేలియా పరిశోధకుడు జేమ్స్ క్వాచ్ ప్రకారం.. మరింత అభివృద్ధి చేస్తే రాబోయే కొన్నేళ్లలో క్వాంటమ్ పరికరాలకు శక్తినిచ్చే స్థాయికి ఈ టెక్నాలజీ చేరే అవకాశం ఉంది.

మరి ఫోన్, కార్లకు ఉపయోగించొచ్చా?

ఇక్కడే అసలు సవాలు ఉంది. ప్రస్తుతం క్వాంటమ్ బ్యాటరీ చాలా తక్కువ మొత్తంలో శక్తిని, చాలా తక్కువ సమయం మాత్రమే నిల్వ చేయగలదు. ఫోన్ లేదా ఎలక్ట్రిక్ కార్లకు ఉపయోగించాలంటే ఎంతో ఎక్కువ శక్తిని ఎక్కువసేపు నిల్వ చేయగల సామర్థ్యం అవసరం. క్వాంటమ్ ప్రభావాలు బయట వాతావరణంతో కలిసినప్పుడు చాలా సున్నితంగా మారడం మరో సమస్య. శక్తి బయటకు లీక్ కాకుండా వాటిని నియంత్రించడం, నిల్వ చేసిన శక్తిని ఉపయోగపడే విధంగా బయటకు తీసుకోవడం శాస్త్రవేత్తలకు పెద్ద సవాలుగా ఉంది.

ఈ టెక్నాలజీ భవిష్యత్తు ఏంటి?

క్వాంటమ్ బ్యాటరీ ఇంకా తొలి దశలోనే ఉంది. అయితే పెద్దదైతే వేగంగా ఛార్జ్ అయ్యే బ్యాటరీ అనే ఆలోచనే సంప్రదాయ బ్యాటరీ టెక్నాలజీకి పూర్తి భిన్నం. ప్రస్తుతానికి క్వాంటమ్ కంప్యూటర్లు, ఇతర క్వాంటమ్ పరికరాలకే ఇది ఎక్కువగా ఉపయోగపడే అవకాశం కనిపిస్తోంది. భవిష్యత్తులో భారీ స్థాయిలో శక్తిని నిల్వ చేయడం, దాన్ని నియంత్రితంగా బయటకు తీసుకోవడం సాధ్యమైతే.. మన ఫోన్లు, ఎలక్ట్రిక్ కార్లు కూడా క్వాంటమ్ బ్యాటరీలతో ఛార్జ్ అయ్యే రోజులు రావచ్చని కొందరు శాస్త్రవేత్తలు భావిస్తున్నారు. అయితే అది ఎప్పుడు సాధ్యమవుతుందనేది మాత్రం ఇప్పటికీ పెద్ద ప్రశ్నగానే ఉంది.