Představte si, že odcházíte na schůzku v centru Prahy, sáhnete po telefonu a zjistíte, že je vybitý. V dnešním světě to znamená patnáct minut čekání na aspoň pár procent, ale díky kvantové fyzice se tato nepříjemnost brzy stane minulostí. Čeští vědci i experti z celého světa už testují technologii, která převrací pravidla logiky naruby.
Kvantový paradox: Větší kapacita, kratší čas u zásuvky
U běžné elektroniky, kterou koupíte v Alze nebo Datartu, platí přímá úměra: čím větší baterie, tím déle ji nabíjíte. Mobil máte plný za hodinu, elektromobil se v garáži „potí“ celou noc. Kvantové baterie však fungují přesně naopak.
Využívají takzvané kolektivní efekty. Představte si to jako tým lidí, kteří staví dům. V běžném světě se pletou jeden druhému do cesty, ale v kvantovém světě o sobě každá částice „ví“ a pomáhá ostatním zrychlit.
- Rychlost díky spolupráci: Částice se nenabíjejí izolovaně, ale společně v jeden okamžik.
- Čím víc, tím líp: Pokud zdvojnásobíte velikost baterie, čas nabíjení klesne téměř na polovinu.
- Konec čekání: Teoreticky se smartphone může nabít za jedinou sekundu.
Jak vypadá „sendvič“, který mění budoucnost
V naší laboratoři jsme vytvořili prototyp pomocí organické mikrodutiny. Je to vlastně takový technologický sendvič z mnoha vrstev, který specifickým způsobem uvězní světlo. V mých pokusech se potvrdilo, že čím více molekul jsme do tohoto systému přidali, tím rychleji se energie doplňovala.
„Vypadá to jako magie, ale je to čistá matematika,“ říkám často kolegům. Nedávno se nám navíc podařilo přidat vrstvy, které tuto energii přemění na elektrický proud, což je klíč k praktickému využití.
Zajímavé články:
Proč ji ještě nemáte v kapse?
Možná se ptáte, proč si takovou baterii ještě nemůžete objednat. Je v tom jeden háček, nebo spíše nuance. Současné prototypy udrží energii jen zlomek sekundy – konkrétně několik nanosekund.
V čem je tedy ta hodnota?
Právě teď jsou tyto baterie ideální pro kvantové počítače. Ty potřebují extrémně rychlé dávky energie k výpočtům. Ale pracujeme na „hybridu“. Ten by spojil bleskové nabíjení kvantového světa s dlouhou výdrží klasických lithiových článků, které známe z našich iPhonů nebo Tesel.
Malý tip pro vaši současnou baterii
Zatímco čekáme na kvantovou revoluci, pamatujte, že moderní baterie nejvíce trpí při teplotách pod bodem mrazu, které nás v českém podnebí často trápí. Pokud chcete, aby vám telefon vydržel déle, noste ho v zimě ve vnitřní kapse kabátu blízko u těla. Teplo domova mu svědčí víc než mrazivý vzduch.
První let bratří Wrightů trval jen dvanáct sekund a dnes létáme přes oceány. Kvantové baterie jsou v podobné fázi. Myslíte si, že bychom měli dát přednost rychlosti nabíjení před celkovou výdrží na jedno nabití?
