In futuro anche le batterie saranno quantistiche

Gadget e Hi-Tech     Autore: Alessandro Crea Aggiungi un commento

Sembra sempre più che ormai la fisica quantistica debba essere la panacea del progresso tecnologico del prossimo decennio. Di computer quantistici, precisamente di CPU quantistiche, si parla ormai da alcuni anni e, ultimamente, si è iniziato anche a porre basi concrete per lo sviluppo di questi dispositivi, che potrebbero vedere la luce nel giro di alcuni anni, ma ora un fisico propone anche un progetto per le batterie quantistiche che, se realizzate, potrebbero aumentare a dismisura la capacità delle pile e quindi la durata dei nostri device high tech.

Quantistico: è la parola magica dello sviluppo tecnologico del prossimo futuro, PC e ora anche batterie potrebbero essere basati sull’impiego di “quanti” di energia, ossia pacchetti in grado di registrare più bit (nel caso dei processori) contemporaneamente, non soltanto 1 o 0 quindi, ma intere sequenze, cosa che farebbe fare un deciso salto alle attuali capacità di calcolo. Si tratta però di tecnologie davvero difficili da sviluppare in quanto la quantistica è una delle concezioni più radicali e complesse della fisica moderna e non è così facile metterne in pratica i concetti teorici e astratti.

Tuttavia i fisici non si arrendono e, anziché demordere, spingono la ricerca più avanti e anche in altre direzioni, com’è successo per queste batterie, proposte da un fisico dell’università dell’Illinois, Alfred Huble.

Il progetto prevede un array di miliardi di condensatori nanoscopici, i cosiddetti nano vacuum tubes che dovrebbero essere in grado di conservare elevate quantità di energia. Attualmente infatti i condensatori tradizionali sono costituiti da due piastre di conduttori tra i quali viene interposto una pellicola di materiale isolante. Applicando una differenza di potenziale alle due piastre si viene a creare un campo elettrico e sulla superficie delle piastre viene conservata la carica. La quantità di carica immagazzinabile dipende dalle caratteristiche del condensatore, ma il problema principale sta nel fatto che una volta superata la quantità massima di carica, tra i due elettrodi si innesca un arco voltaico che scarica immediatamente il condensatore. Nel progetto di Huble invece i condensatori, realizzati appunto come array di dimensioni nanoscopiche, presenterebbero elettrodi che non disterebbero tra loro più di 10 nanometri, impedendo di fatto l’innesco dell’arco voltaico e aumentando quindi di parecchio le capacità di immagazzinamento. Inoltre un altro vantaggio importante di questo progetto è che le eventuali batterie quantistiche potrebbero essere prodotte utilizzando le attuali tecnologie di litografia impiegate per la produzione di chip e utilizzando materiali economici come ferro e tungsteno, depositati su uno strato di silicio. Secondo Huble un prototipo potrebbe essere realizzato già nel giro di un anno.

Tuttavia non è così facile come sembra: Joel Schindall, professore di ingegneria elettrica al MIT e capo di un progetto simile per la costruzione di supercondensatori impiegando nanotecnologie si è sì detto cautamente intrigato dal progetto, ma fa giustamente notare che anzitutto non è ancora possibile sapere se i materiali nanofabbricati si danneggeranno una volta carichi di energia e in secondo luogo bisognerà prima capire se i presupposti cui si parte sono corretti o se vi sono altri fenomeni che non sono stati indagati e che potrebbero comunque influire nel progetto concettuale di Huble.

Non resta quindi che attendere la fase sperimentale per vedere cosa succederà, ma ormai è sempre più chiaro che è solo una questione di tempo e poi entreremo definitivamente in un futuro fatto di nanotecnologie e quantistica applicata.

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