Στην καθημερινότητά μας ισχύει ένας απαράβατος κανόνας: όσο μεγαλύτερη είναι μια μπαταρία τόσο περισσότερη ώρα χρειάζεται για να φορτίσει. Ενα λάπτοπ θέλει μερικές ώρες στην πρίζα, ενώ ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο συχνά ολόκληρη τη νύχτα. Στον μικρόκοσμο των μορίων, όμως, αυτός ο κανόνας ανατρέπεται.
Επιστήμονες στην Αυστραλία κατασκεύασαν το πρώτο λειτουργικό πρωτότυπο μιας εντελώς διαφορετικής μπαταρίας, η οποία λειτουργεί με έναν φαινομενικά παράδοξο τρόπο: όσο πιο μεγάλη είναι σε μέγεθος τόσο πιο γρήγορα φορτίζει.
Οι κοινές μπαταρίες βασίζονται σε χημικές αντιδράσεις γνωστές εδώ και δύο αιώνες. Αντίθετα, η νέα προσέγγιση εκμεταλλεύεται τους νόμους της κβαντικής φυσικής. Το βασικό της πλεονέκτημα είναι η ικανότητά της να απορροφά και να αποδίδει ενέργεια σχεδόν ακαριαία.
Για να το πετύχουν αυτό, οι ερευνητές δημιούργησαν έναν μικροσκοπικό θάλαμο ανάμεσα σε δύο κάτοπτρα, τον γέμισαν με ένα ειδικό φωτοευαίσθητο υγρό και το φώτισαν με λέιζερ. Σε αυτές τις συνθήκες συμβαίνει κάτι μοναδικό: τα μόρια του υλικού σταματούν να λειτουργούν ανεξάρτητα και συγχρονίζονται πλήρως, ενεργώντας σαν ένα ενιαίο σώμα. Ενώ στις κλασικές μπαταρίες κάθε μόριο φορτίζει ξεχωριστά, εδώ όλα τα μόρια «συνεργάζονται». Ετσι, όσο περισσότερα μόρια περιέχει η μπαταρία —όσο μεγαλύτερη είναι, δηλαδή— τόσο πιο γρήγορα απορροφά το φως και γεμίζει. Η φόρτιση ολοκληρώνεται σε ασύλληπτα μικρά κλάσματα του δευτερολέπτου, ενώ πρόσφατα οι ερευνητές κατάφεραν για πρώτη φορά να αντλήσουν από αυτήν ηλεκτρικό ρεύμα.
Παρ’ όλα αυτά, τα πρακτικά εμπόδια παραμένουν μεγάλα. Προς το παρόν, η συσκευή αποθηκεύει ελάχιστη ενέργεια και την κρατά μόνο για κλάσματα του δευτερολέπτου πριν αποφορτιστεί. Για να αποκτήσει πρακτική αξία, θα πρέπει να διατηρεί το φορτίο της πολύ περισσότερο.
Αρκετοί επιστήμονες παραμένουν επιφυλακτικοί. Επισημαίνουν ότι ο συγχρονισμός των μορίων είναι εξαιρετικά ευαίσθητος και διαταράσσεται εύκολα από τη θερμότητα και τις αλλαγές του περιβάλλοντος, γεγονός που δυσκολεύει τη χρήση τους σε καθημερινές συνθήκες. Πολλοί εκτιμούν ότι τέτοιες μπαταρίες θα περιοριστούν αρχικά στους πανίσχυρους υπερυπολογιστές του μέλλοντος και ότι δύσκολα θα αντικαταστήσουν τις μπαταρίες των κινητών ή των αυτοκινήτων.
Από την άλλη πλευρά, οι επιστήμονες που δημιούργησαν το πρωτότυπο ευελπιστούν ότι μέσα στα επόμενα χρόνια θα καταφέρουν να τροφοδοτήσουν τα πρώτα μικροσκοπικά κβαντικά κυκλώματα και εργαστηριακά τσιπ. Μακροπρόθεσμα, δεν αποκλείουν ακόμη πιο φιλόδοξες εφαρμογές, όπως ηλεκτρικά αυτοκίνητα που θα φορτίζουν εν κινήσει μέσω δεσμών λέιζερ. Το καθοριστικό βήμα, ωστόσο, παραμένει το πώς αυτή η ακαριαία αποθηκευμένη ενέργεια θα μπορεί να διοχετεύεται σταθερά και ελεγχόμενα προς τις συσκευές.