Nova bateria quântica parece “burlar” leis da física, mas há uma boa explicação
Por Bruno Bertonzin • Editado por Léo Müller | •
Uma equipe de cientistas da Organização de Pesquisa Científica e Industrial da Commonwealth (CSIRO), na Austrália, conseguiu demonstrar, pela primeira vez na história, uma bateria quântica totalmente funcional em todas as suas etapas: carregar, armazenar e descarregar. O dispositivo utiliza a luz como fonte de energia e a converte diretamente em corrente elétrica para alimentar outros sistemas e ainda tem um efeito que parece “burlar” as leis da física para um observador despercebido.
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O grande diferencial do projeto está no chamado comportamento "superextensivo". Em sistemas clássicos, a potência cresce de forma linear: se você dobra o número de partículas, a potência dobra. Nesta bateria quântica, ao aumentar o número de partículas no sistema, a potência cresce mais do que proporcionalmente ao seu tamanho.
Esse efeito acontece devido a fenômenos quânticos coletivos, onde várias partículas trabalham juntas em sincronia. Os pesquisadores utilizaram uma microcavidade óptica para criar um acoplamento forte entre luz e matéria. Essa estrutura potencializa a eficiência da conversão de energia e permite que a bateria capture luz de forma superextensiva.
Embora o comportamento pareça desafiar a lógica comum, a bateria não viola as leis da termodinâmica. A energia utilizada ainda provém da luz externa e não surge do nada.
O que muda é a eficiência extrema e a forma inovadora como essa energia é extraída e convertida em trabalho elétrico estável. O experimento prova que é possível explorar efeitos quânticos que simplesmente não existem no mundo clássico.
O estudo marca a primeira demonstração experimental de um ciclo completo de uma bateria quântica operando em temperatura ambiente. Outro feito inédito foi a geração de potência elétrica com ganho superlinear em estado estável, o que abre portas para aplicações práticas imediatas.
As possíveis aplicações para essa tecnologia incluem o desenvolvimento de sistemas de energia muito mais eficientes, especialmente em ambientes de pouca luz.
A descoberta pode impulsionar o desempenho de painéis solares de próxima geração e novos dispositivos fotônicos que dependem de alta eficiência na captura de fótons.
Fonte: Nature