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Motor cuántico funcionando sin calor

11.10.2023

Un equipo de investigadores del Departamento de Sistemas Cuánticos del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST), en colaboración con científicos de la Universidad de Kaiserslautern-Landau y la Universidad de Stuttgart, han presentado un motor cuántico funcional que funciona sin el uso de calor, a diferencia de los mecanismos tradicionales basados en principios termodinámicos.

Un motor cuántico se diferencia de los convencionales en que su funcionamiento no está asociado a una explosión de la mezcla de combustible y aire. En cambio, los científicos cambian las características cuánticas de las partículas del gas, evitando el uso de calor. A temperaturas extremadamente bajas, cuando se producen efectos cuánticos, los bosones tienen un nivel de energía más bajo en comparación con los fermiones. Esta brecha de energía se puede utilizar para alimentar un motor que convierte bosones en fermiones y viceversa.

El profesor Thomas Busch, jefe del departamento de sistemas cuánticos, explicó: "Para convertir los fermiones en bosones, podemos combinar dos fermiones en una molécula. Esta nueva molécula se convierte en un bosón. Al destruirla, podemos obtener fermiones nuevamente. Repitiendo este ciclo , podemos crear un motor sin atraer calor".

A pesar del gran potencial del nuevo motor cuántico, su uso en la industria automovilística en un futuro próximo sigue siendo cuestionable. Keerthi Menon enfatizó que a pesar de los experimentos exitosos, es necesario realizar más investigaciones para optimizar el rendimiento del motor y su posible aplicación en otros dispositivos como baterías y sensores. Es importante mantener bajas temperaturas para preservar el estado cuántico, lo que a su vez requiere un importante consumo de energía.

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Energía del espacio para Starship 08.05.2024

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Nuevo método para crear baterías potentes 08.05.2024

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Contenido de alcohol de la cerveza caliente. 07.05.2024

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Batería acuosa de iones de zinc con una larga vida útil 23.08.2023

Un equipo de investigación dirigido por el profesor Zhao Banchuan del Instituto Hefei de Ciencias Físicas (HFIPS) de la Academia China de Ciencias (CAS) ha presentado un nuevo logro revolucionario en el campo de la energía: una batería de iones de zinc a base de agua de alto rendimiento. con una larga vida útil, incluso en condiciones de campo magnético débil.

Las baterías acuosas de iones de zinc son una alternativa prometedora y respetuosa con el medio ambiente a las baterías de iones de litio. Sin embargo, la química limitada de los materiales catódicos y el crecimiento de dendritas de zinc en el ánodo conducen a una limitación en la densidad de energía y el ciclo de vida de las baterías acuosas de iones de zinc. Para superar este problema, los científicos se centraron en crear cátodos con mayor densidad de energía y suprimir el crecimiento de dendritas de zinc.

Los investigadores adoptaron un enfoque novedoso al combinar una técnica hidrotermal de un solo paso con ingeniería de defectos electroquímicos para crear un material catódico único, VS 2. Este material tenía una alta densidad de defectos, lo que redujo efectivamente la interacción electrostática entre los iones de zinc y VS 2 , promoviendo el transporte tridimensional de iones Zn 2+ en la estructura del material. Esto, a su vez, proporcionó una mayor eficiencia de la batería.

A pesar de los desafíos en forma de crecimiento dendrítico de zinc, el equipo de investigación descubrió que la exposición a un campo magnético externo débil inhibía el crecimiento dendrítico y prolongaba significativamente la vida útil de la batería. Los experimentos en un campo magnético débil confirmaron que la batería Zn-VS 2 de alto rendimiento proporciona una larga vida útil, alta densidad de energía y potencia.

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