Australialaiset tutkijat ovat kehittäneet ja testanneet maailman ensimmäisen kvanttiakun prototyypin. Kyseessä on vielä varhaisessa kehitysvaiheessa oleva, kokeellinen laite, mutta tutkijoiden mukaan tämä on tärkeä askel teknologian kehityksessä.
Tämä saattaa muuttaa tulevaisuudessa kokonaan tapaa, jolla energiaa varastoidaan ja ladataan. Australian kansallisen tiedeviraston CSIRO:n tutkija James Quach johti tutkimusta.
Kvanttiakkujen idea perustuu kvanttifysiikkaan
Hänen mukaansa kyseessä on ensimmäinen kvanttiakku, joka on onnistunut käymään läpi kokonaisen lataus- ja purkaussyklin. Kvanttiakkuja on tutkittu teoriassa jo vuodesta 2013. Nyt teknologia on ensimmäistä kertaa muuttunut aidoksi laboratoriokokeeksi.
Kvanttiakkujen idea perustuu kvanttifysiikkaan. Niissä energian varastointi toimii eri tavalla kuin tavallisissa litiumakuissa. Nykyisissä akuissa suurempi akku tarkoittaa yleensä myös pidempää latausaikaa. Kvanttiakuissa tilanne voisi olla päinvastainen. Mitä suurempi akku, sitä nopeammin se latautuu.
Tutkijoiden rakentama prototyyppi ladattiin langattomasti laserin avulla. Lataus tapahtui äärimmäisen nopeasti, vain muutamassa kvadriljoonasosasekuntia. Tämä on niin pieni aika, että sitä on vaikea edes hahmottaa.
Teknologiassa on kuitenkin vielä yksi valtavan suuri ongelma. Vaikka akku latautuu nopeasti, niin se purkaa energiansa lähes yhtä nopeasti. Prototyyppi pystyi pitämään varauksen vain muutaman nanosekunnin ajan. Se on miljoonia kertoja pidempi aika kuin lataus, mutta silti aivan liian lyhyt tosiasialliseen käyttöön.
Tutkijoiden seuraava tavoite onkin kasvattaa energian varastointiaikaa. Jos kvanttiakku pystyisi säilyttämään varauksen huomattavasti pidempään, niin teknologia voisi mullistaa esimerkiksi sähköautojen ja mobiililaitteiden lataamisen.
Queenslandin yliopiston professori Andrew White arvioi, että kokeen merkitys on suuri juuri siksi, että kvanttiakku saatiin ensimmäistä kertaa toimimaan käytännössä. Jos kvanttiakut joskus kehittyvät käyttökelpoisiksi, ne voisivat tarkoittaa esimerkiksi sähköautoja, jotka latautuvat muutamassa sekunnissa, vaikka niiden toimintamatka olisikin nykyisiä autoja lyhyempi.
Voit lukea lisää juuri tähän artikkeliin liittyvistä teemoista ja aiheista, kuten laboratorio, tutkimus tai laajemmin samasta aihealueesta Digi -osioistamme.
