Especial: Baterias quânticas

Os físicos teóricos Robert Alicki, da Universidade de Gdansk, na Polônia, e Mark Fannes, da Universidade de Leuven, na Bélgica, propõem que as baterias das próximas gerações de eletrônicos funcionem adotando princípios da física quântica, um tipo totalmente novo de bateria que armazena e libera energia explorando a propriedade quântica do spin dos elétrons.

Para entender a proposta, é necessário recordar alguns conceitos e princípios fundamentais deste ramo da ciência. Em resumo, é o conjunto de teorias que refletem o comportamento de partículas subatômicas, suas relações e as maneiras como interagem entre si.

Em um sistema bem simples, como um átomo de hidrogênio, por exemplo, que podemos resumir a um elétron e um próton, há uma possibilidade de se determinar o seu estado quântico a partir do movimento do elétron (spin): se é anti-horário ou horário. Cada uma dessas duas possibilidades determina um valor de qubit, o bit quântico.

Alguns desses estados contêm quantidades pequenas de energia que podem ser canalizadas e usadas para alimentar nossos eletrônicos.A ideia dos cientistas é construir baterias baseadas em partículas nessas condições. Um dos desdobramentos fascinantes do uso da mecânica quântica em um aparelho recarregável é a possibilidade de que, ao drenar toda a energia, ele se recarregue sozinho, pelo simples realinhamento das partículas em seu interior.

O segredo por trás da bateria quântica é o uso de nanomagnetos para induzir uma força eletromotriz. Ela usa os mesmos princípios presentes em uma bateria convencional, mas funciona de maneira mais direta.

A energia armazenada em uma bateria atual, seja em um iPod ou em um carro elétrico, encontra-se armazenada na forma de energia química. Quando algo é ligado à bateria, ocorre uma reação química que produz a energia elétrica necessária ao funcionamento do circuito que acaba de ser ligado.

A nova tecnologia converte a energia magnética diretamente em energia elétrica, sem uma reação química. A corrente elétrica gerada neste processo é chamada de corrente de spin polarizado e terá uso em uma nova área emergente de pesquisas chamada spintrônica.

quantum
A princípio, a descoberta será útil na criação de discos rígidos sem partes móveis para computadores, que deverão ficar mais rápidos, baratos e econômicos. Futuramente, com o avanço das pesquisas, a nova bateria poderá ganhar capacidade suficiente para alimentar automóveis elétricos, que poderão ser definitivamente viabilizados. De acordo com Barnes, a energia armazenada na bateria quântica pode alimentar um automóvel por muitos quilômetros.

Ainda há muito a ser estudado e melhorado para que essa tecnologia se torne viável. Atualmente a realidade ainda é a de pesquisas e testes para quem sabe no futuro, possamos usufruir de todos os benefícios das baterias quânticas.

Fonte: Inovação Tecnológica, Techtudo e Ecodesenvolvimento Logo Pet 2