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Físico Uchile lidera desarrollo de modelo para crear baterías cuánticas más eficientes

Físico lidera desarrollo de modelo para crear baterías cuánticas

El doctor Barra logró crear un modelo de baterías cuánticas más eficientes. Es decir, que no disipen o pierdan energía y que puedan entregarla a un dispositivo lo más rápido posible.

Los microchips revolucionaron la tecnología y la electrónica, hace décadas, permitiendo la creación de dispositivos más compactos y eficientes, pero hoy están alcanzando su límite. Cambiar la arquitectura tecnológica actual por una basada en la mecánica cuántica podría ser la solución, ya que generaría cambios revolucionarios en el tamaño y velocidad de los aparatos.

Para ello, se necesitan, sin embargo, baterías cuánticas que -a diferencia de las pilas convencionales- son sistemas subatómicos que almacenan energía en una escala diminuta, bajo sus reglas y que, al tener la capacidad de superponerse, pueden entregar energía más rápido que una batería clásica; lo que tiene un gran potencial para la computación del futuro y el procesamiento de datos, entre otras áreas.

Desconectar y reconectar

Junto a un grupo de investigadores, el doctor Barra propuso extraer dicha energía de un sistema en equilibrio termodinámico, es decir, un sistema que es incapaz de experimentar espontáneamente algún cambio de estado, lo que permite “proteger” la energía que contiene y evitar que se pierda.

Las leyes de la Termodinámica dicen, sin embargo, que es imposible lograr esto, pues cualquier manipulación que se haga con un sistema en equilibrio, nos hará gastar energía si queremos que este vuelva a su estado de equilibrio.

Sin embargo, el académico halló una forma de “torcer” esa ley al notar que, si el sistema en equilibrio interactúa de forma intensa con su medio, puede extraer energía de este, si logra desconectarlo de su entorno. “Por ejemplo, si tenemos un átomo en equilibrio con la luz que lo rodea, este átomo almacenará energía cuántica, que se puede extraer, si la interacción entre ellos es intensa. Pero para lograrlo hay primero que desconectar el átomo de la luz y, luego de extraer la energía, volver a conectarlo con la luz”, dice el doctor Barra. De esta manera, explica, el átomo regresa a su estado de equilibrio térmico, recargando su energía.

“Demostramos que es posible almacenar energía en un sistema que se encuentra en equilibrio termodinámico, estado que no pierde energía para mantenerse, ya que está protegido, por lo que la energía no se disipa y podría ser usada posteriormente para un dispositivo cuántico”, señaló.

 

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