ක්වොන්ටම් බැටරිය

මේ චූටි බැටරියට පුලුවන්, ඔයාගේ ෆෝන් එකේ චාජ් එක ජීවිත කාලෙම වගේ තියාගන්න. ඒ කියන්නේ මේ බැටරිය එකපාරක් චාජ් කරොත් ආයේ ජීවිත කාලෙටම චාජර් එකට නම් ගහන්න ඕනේ නෑ. මේ ක්වොන්ටම් බැටරි තාක්ෂණය ඔයාගේ ෆෝන් එකේ විතරක් නෙවේ. කාර් එකට, ස්මාර්ට් ඔරලෝසුවට, ලැප්ටොප් එකට වගේ බැටරි පාවිච්චි වෙන දේවල් වලට පාවිච්චි කරන්නත් පුලුවන්.

ඒවගේම, සමහර විද්‍යාඥයෝ අනුමාන කරනවා, මේ බැටරි අධි බලැති ආරෝපණයකට ලක් කරන්න පුළුවන් කියලා. එහෙම උනොත් ගොඩක් ලොකු බැටරි ධාරිතාවක් තියෙන බැටරියක් වුනත්, චාජ් වෙන්න යන්නේ ඉතාම අඩු කාලයක්. 

සාම්ප්‍රදායික බැටරි එක්ක බලන කොට, බලශක්තිය ගබඩා කරන එක වැඩි දියුණු කරන්න තරම් ක්වොන්ටම් බැටරි වලට, ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍රිකයේ තියෙන සුපිරි ආවේණික ගුණ තියෙනවා.

මේ බැටරි වලදී, ඉලෙක්ට්‍රෝන විසින් ප්‍රෝටෝන උරාගෙන, එතන ස්ථාවර වෙනවා. [එතකොට මේක, නැනෝ-ව්‍යුහගත ඝන තත්වයේ පදාර්ථ (nanostructured solid state of matter) වල එක් භාවිතයක්] එතකොට මේ තත්වෙ උඩදී, අර පදාර්ථ වලට ඕනතරම් කාලයක් පවතින්න පුළුවන්.

රොබට් ඇලිකි සහ මාක් ෆෑන්ස් කියලා විද්‍යාඥයෝ දෙන්නෙක්, මේ ක්වොන්ටම් බැටරි ගැන ලොකු ලොකු දේවල් අත්හදා බලලා තියෙනවා. මෙයාලා කියන විදිහට අපිට මේ වගේ සුපිරි ක්වොන්ටම් බැටරියක්, ක්වොන්ටම් ශක්ති ප්‍රභව කීපයක් එකට එක සම්බන්ධ කරලා හදාගන්න පුළුවන්. එහෙම උනාම මේවයේ තියෙන තනි තනි ගුණාංග එකට එකතු වෙනවා.

එතකොට ඒවා චාජ් වෙන්න යන වෙලාව මේ වගේ කියලා හිතන්න පුලුවන්,

බැටරි 1ක් = පැය 1ක්

බැටරි 2ක් = විනාඩි 30ක්

බැටරි 3000ක් = >තත්පර 1ක්

කොහොම උනත් කරුමෙට වගේ, දැනට අපි දන්න දැනුමෙන් නම් මේ දේවල් කරන්න බෑ.

කෙසේ වෙතත්, මේ බැටරියේ තියෙන ලොකුම ප්‍රශ්නේ තමා මේක අදුරු තැනකම තියෙන්න ඕනේ. ඒ කියන්නේ මේ බැටරිය පරිසරයත් එක්ක ශක්තිය හුවමාරු කරගන්න කොහොමවත් ඉඩ තියන්න බෑ.

තවද, ඇමරිකාවේ කෝනෙල් කියලා විශ්වවිද්‍යාලයක විද්‍යාර්ථියෝ පිරිසක් ක්වොන්ටම් බැටරියක් හදන්න උත්සාහ කරලා තියෙනවා. මේ ක්වොන්ටම් බැටරිය, පොලිමර් න්‍යාසයක් තුල ප්‍රතිදීප්ත අණුක සායම් වලින් හදපු තුනී පටලයක් ආවරණය කරන, පාරවිද්‍යුත් (සන්නායකතාවයකින් තොරව විදුලිය සම්ප්‍රේෂණය කරන්න හැකියාව තියෙන) කණ්ණාඩි දෙකක් තියෙන ක්ෂුද්‍ර කුහරයකින් (microcavity) හදලා තියෙන්නේ.

ඒ වගේම විද්‍යාඥයෝ තව හොයාගෙන තියෙනවා, ගස් ප්‍රභාසංස්ලේෂණය කරද්දි ක්වොන්ටම් මූලධර්මයක් පාවිච්චි කරනවා කියලා. ඒක තමා අංශු අධිස්ථාපනය(particle superposition) කියන්නේ. සරලව කිව්වොත්, මේකෙන් කියවෙන්නේ, ඉලෙක්ට්‍රෝන කීපයක් එකවර තැන් කීපයක ඉන්නවා කියන එක. එතකොට මේ වෙනකොට විද්‍යාඥයෝ මේ ප්‍රභාසංස්ලේෂණ සිද්ධිය පාවිච්චි කරලා, සුපිරි සූර්ය කෝෂ එහෙමත් හදන්න පුළුවන් කියලා හොයාගෙන තියෙනවා.

ඉතින් මේ ක්වොන්ටම් බැටරි තාක්ෂණය ඇත්තක් උන දවසට අපේ ලෝකෙට පෙට්‍රල්, ඩීසල් වගේ ඉන්ධන අවශ්‍ය නැතිවෙයි. ඒ කියන්නේ වායු දූෂණයත් බොහෝ දුරට නැතිවෙලා යයි. ඒවගේම, විදුලි බිල් එහෙම ගෙවන්නත් ඕන වෙන එකක් නෑ.

අවසාන වශයෙන්, මේ ක්වොන්ටම් බැටරි වල වාසි අවාසි හා ලෝකය කොයි ආකාරයට මේකෙන් වෙනස් වෙයිද කියන එකගැන ඔයා දරන අදහස පහලින් comment කරගෙන යන්න.

References - යොමු

A QUANTUM BATTERY THAT NEVER RUNS OUT [Photograph]. Geekerhertz. https://geekerhertz.com/images/med_5f1168400c2d1.jpg

Quach, J. Q., McGhee, K. E., Ganzer, L., Rouse, D. M., Lovett, B. W., Gauger, E. M., ... & Virgili, T. (2020). An organic quantum battery. arXiv preprint arXiv:2012.06026.

Riddle. [riddle]. (2020, January 4). A Quantum Battery That Never Runs Out [Video]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=7fM4e0cx5zU