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Effets quantiques pour une charge rapide de la batterie

01.06.2017

Une équipe internationale de scientifiques a réalisé des études théoriques dont les résultats ont montré qu'une matrice composée de batteries rechargeables de taille nanométrique peut être chargée beaucoup plus rapidement que chacune de ces batteries individuellement. Ce phénomène est le résultat des interactions quantiques dites collectives, qui forment la base d'un domaine relativement nouveau - la thermodynamique quantique. Ce domaine traite de l'étude de la façon dont les effets quantiques affectent les lois de la physique traditionnelle qui déterminent des quantités fondamentales telles que l'énergie, le travail, etc.

La grande majorité des études liées à l'utilisation pratique des phénomènes de la mécanique quantique visent le transfert de l'information quantique et son traitement dans les profondeurs des systèmes informatiques quantiques développés. Et ce n'est que dans des cas isolés que des études démontrent les avantages de l'utilisation des effets quantiques dans d'autres domaines, en particulier en thermodynamique. Ce n'est que récemment qu'il a été montré comment le phénomène d'intrication quantique peut permettre d'effectuer plus de travail en utilisant l'énergie tirée d'un seul dispositif à l'échelle nanométrique, une sorte de "batterie quantique".

Dans de nouvelles recherches, les scientifiques ont montré que les phénomènes quantiques permettent non seulement une utilisation plus efficace de l'énergie, mais qu'ils peuvent également augmenter la capacité et raccourcir le temps de charge des batteries quantiques susmentionnées. De plus, ce processus ne nécessite pas la présence d'intrication quantique, bien que cela nécessite un certain nombre de conditions requises pour créer l'intrication quantique.

"Nous avons démontré qu'il est tout à fait possible d'organiser une interaction quantique entre deux ou grands corps sans impliquer d'intrication quantique dans ce phénomène", écrivent les chercheurs de l'université de Monash, en Australie.Ce sont tous des corps, des piles quantiques nanométriques en l'occurrence. "

L'avantage quantique procuré par les interactions a aussi ses limites, qui déterminent le temps minimum possible pour charger les batteries en raison des effets quantiques. Le principal facteur limitant est le facteur de vitesse quantique, la vitesse maximale des processus quantiques, qui détermine à la fois les limites des processus thermodynamiques quantiques et la vitesse des futurs ordinateurs quantiques.

"Les bits quantiques, les qubits des ordinateurs quantiques qui sont des ions ou des atomes, peuvent également être considérés comme de minuscules batteries quantiques auxquelles nos recherches peuvent être appliquées", écrivent les chercheurs. Cela, à son tour, pourrait conduire à toute une gamme de technologies fantastiques, allant de minuscules batteries de capacité comparable à de grandes batteries, des nanomachines capables d'effectuer une grande quantité de travail et bien plus encore.

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Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique :

L'existence d'une règle d'entropie pour l'intrication quantique a été prouvée 09.05.2024

La mécanique quantique continue de nous étonner avec ses phénomènes mystérieux et ses découvertes inattendues. Récemment, Bartosz Regula du RIKEN Center for Quantum Computing et Ludovico Lamy de l'Université d'Amsterdam ont présenté une nouvelle découverte concernant l'intrication quantique et sa relation avec l'entropie. L'intrication quantique joue un rôle important dans la science et la technologie modernes de l'information quantique. Cependant, la complexité de sa structure rend sa compréhension et sa gestion difficiles. La découverte de Regulus et Lamy montre que l'intrication quantique suit une règle d'entropie similaire à celle des systèmes classiques. Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives dans le domaine de la science et de la technologie de l’information quantique, approfondissant notre compréhension de l’intrication quantique et de son lien avec la thermodynamique. Les résultats de l'étude indiquent la possibilité d'une réversibilité des transformations d'intrication, ce qui pourrait grandement simplifier leur utilisation dans diverses technologies quantiques. Ouvrir une nouvelle règle ...>>

Mini climatiseur Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

L'été est une période de détente et de voyage, mais souvent la chaleur peut transformer cette période en un tourment insupportable. Découvrez un nouveau produit de Sony - le mini-climatiseur Reon Pocket 5, qui promet de rendre l'été plus confortable pour ses utilisateurs. Sony a introduit un appareil unique - le mini-conditionneur Reon Pocket 5, qui assure le refroidissement du corps pendant les journées chaudes. Grâce à lui, les utilisateurs peuvent profiter de la fraîcheur à tout moment et en tout lieu en le portant simplement autour du cou. Ce mini-climatiseur est équipé d'un réglage automatique des modes de fonctionnement, ainsi que de capteurs de température et d'humidité. Grâce à des technologies innovantes, Reon Pocket 5 ajuste son fonctionnement en fonction de l'activité de l'utilisateur et des conditions environnementales. Les utilisateurs peuvent facilement régler la température à l'aide d'une application mobile dédiée connectée via Bluetooth. De plus, des T-shirts et des shorts spécialement conçus sont disponibles pour plus de commodité, auxquels un mini climatiseur peut être attaché. L'appareil peut oh ...>>

L'énergie de l'espace pour Starship 08.05.2024

La production d’énergie solaire dans l’espace devient de plus en plus réalisable avec l’avènement de nouvelles technologies et le développement de programmes spatiaux. Le patron de la startup Virtus Solis a partagé sa vision d'utiliser le Starship de SpaceX pour créer des centrales électriques orbitales capables d'alimenter la Terre. La startup Virtus Solis a dévoilé un projet ambitieux visant à créer des centrales électriques orbitales utilisant le Starship de SpaceX. Cette idée pourrait changer considérablement le domaine de la production d’énergie solaire, la rendant plus accessible et moins chère. L'essentiel du plan de la startup est de réduire le coût du lancement de satellites dans l'espace à l'aide de Starship. Cette avancée technologique devrait rendre la production d’énergie solaire dans l’espace plus compétitive par rapport aux sources d’énergie traditionnelles. Virtual Solis prévoit de construire de grands panneaux photovoltaïques en orbite, en utilisant Starship pour livrer l'équipement nécessaire. Cependant, l'un des principaux défis ...>>

Nouvelle méthode pour créer des batteries puissantes 08.05.2024

Avec le développement de la technologie et l’utilisation croissante de l’électronique, la question de la création de sources d’énergie efficaces et sûres devient de plus en plus urgente. Des chercheurs de l'Université du Queensland ont dévoilé une nouvelle approche pour créer des batteries à base de zinc de haute puissance qui pourraient changer le paysage de l'industrie énergétique. L’un des principaux problèmes des piles rechargeables traditionnelles à base d’eau était leur faible tension, qui limitait leur utilisation dans les appareils modernes. Mais grâce à une nouvelle méthode développée par des scientifiques, cet inconvénient a été surmonté avec succès. Dans le cadre de leurs recherches, les scientifiques se sont tournés vers un composé organique spécial : le catéchol. Il s’est avéré être un composant important capable d’améliorer la stabilité de la batterie et d’augmenter son efficacité. Cette approche a conduit à une augmentation significative de la tension des batteries zinc-ion, les rendant ainsi plus compétitives. Selon les scientifiques, ces batteries présentent plusieurs avantages. Ils ont b ...>>

Teneur en alcool de la bière chaude 07.05.2024

La bière, en tant que l'une des boissons alcoolisées les plus courantes, a son propre goût unique, qui peut changer en fonction de la température de consommation. Une nouvelle étude menée par une équipe internationale de scientifiques a révélé que la température de la bière a un impact significatif sur la perception du goût alcoolisé. L'étude, dirigée par le spécialiste des matériaux Lei Jiang, a révélé qu'à différentes températures, les molécules d'éthanol et d'eau forment différents types d'amas, ce qui affecte la perception du goût de l'alcool. À basse température, des amas plus pyramidaux se forment, ce qui réduit le piquant du goût « éthanol » et rend la boisson moins alcoolisée. Au contraire, à mesure que la température augmente, les grappes ressemblent davantage à des chaînes, ce qui donne lieu à un goût alcoolique plus prononcé. Cela explique pourquoi le goût de certaines boissons alcoolisées, comme le baijiu, peut changer en fonction de la température. Les données obtenues ouvrent de nouvelles perspectives pour les fabricants de boissons, ...>>

Nouvelles aléatoires de l'Archive

Cellules souches pour la régénération musculaire 22.09.2016

La myodystrophie - maladies héréditaires dans lesquelles se produit une dégradation du tissu musculaire - est incurable au stade actuel de développement de la médecine. Les méthodes d'ingénierie tissulaire utilisant des cellules souches donnent l'espoir que la maladie sera vaincue à l'avenir. Pour ce faire, vous devez apprendre à cultiver des cellules souches musculaires, afin qu'elles puissent ensuite être transplantées chez le patient et provoquer la régénération de ses muscles squelettiques.

De telles cellules se développent avec beaucoup de réticence en culture, mais elles meurent facilement lors de la transplantation, donnant peu de cellules musculaires. Les chercheurs recherchent donc un cocktail de substances permettant de fiabiliser la reproduction des cellules souches musculaires. La même question inquiète ceux qui espèrent cultiver des produits carnés à partir de cellules souches animales.

Une autre tentative a été faite par des chercheurs japonais du Centre national de neurologie et de psychiatrie de Kodaira, dirigés par le Dr Takeda Shinishi. Ils ont traité des cellules souches musculaires satellites avec une substance du groupe des cytokines, le soi-disant facteur inhibiteur de la leucémie - LIF. Et lorsque de telles cellules ont été plantées dans une souris expérimentale, elles ont donné trois fois plus de tissu musculaire que chez le témoin (sur la photo, les nouvelles cellules brillent de mille feux).

"A notre connaissance, il s'agit de la première expérience montrant l'efficacité du LIF dans la régénération musculaire, explique le Dr Takeda. Cependant, le mécanisme d'action du facteur est encore inconnu."

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