(PhysOrg.com) -- I televisori al plasma sono noti per il loro uso eccessivo di elettricità, ma lo stesso principio utilizzato per produrre immagini ad alta definizione nei televisori potrebbe portare allo sviluppo di un nuovo tipo di batteria che risparmierebbe invece di sprecare energia.

I televisori al plasma contengono milioni di microtubi pieni di gas ionizzato che consente il passaggio di una corrente elettrica, ma i fisici dell'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign (UIUC) stanno sviluppando quella che chiamano una "batteria quantistica digitale" che utilizza miliardi di tubi ancora più piccoli (nanotubi).

Rimuovendo il gas ionizzato dai tubicini, il team UIUC, guidato dal Professore Associato Alfred W. Hubler, vuole sfruttare i forti campi elettrici per immagazzinare elettricità. Quando il gas viene rimosso, il vuoto all'interno dei nanotubi funge da isolante per immagazzinare il campo elettrico. Il professor Hubler afferma che il dispositivo potrebbe immagazzinare il doppio di elettricità rispetto alle batterie convenzionali, e potrebbe memorizzare informazioni digitali allo stesso tempo.

La batteria è definita la batteria quantistica digitale perché opera su scala quantistica, intrappolando il forte campo elettrico generato quando gli elettroni caricati negativamente circondano i protoni caricati positivamente all'interno di un atomo. Il dispositivo sfrutta il modo più efficace per immagazzinare energia, che è nei legami tra gli atomi. (L'energia nella benzina e nel cherosene è trattenuta allo stesso modo.)

I nanotubi a polarizzazione inversa della batteria sono molto più forti e più piccoli dei tubi al plasma e contengono poco o nessun gas. Hubler ha affermato che i tubi sarebbero lunghi cinque nanometri e che miliardi di essi sarebbero stati imballati insieme per fornire energia sufficiente per la maggior parte dei dispositivi elettronici da 15 V.

Ogni nanotubo potrebbe anche rappresentare un po' di informazione (0 o 1, a seconda che il tubo sia caricato elettricamente o meno). Ciò significa che il dispositivo potrebbe essere utilizzato per archiviare informazioni digitali come un'unità flash. Hubler ha detto che un'unità flash utilizza la più piccola quantità di energia per immagazzinare la carica, mentre il dispositivo UIUC mirerebbe alla massima quantità di energia possibile.

Lo stato del tubo a vuoto può essere determinato senza scaricarlo o caricarlo perché un MOSFET (transistor ad effetto di campo di metallo-ossido-semiconduttore) è inserito nella parete del tubo per rilevare lo stato all'interno del tubo. Ogni tubo ha un cancello energetico e uno informativo, che è una disposizione simile alle porte flottanti e di controllo in un'unità flash. Le porte consentono di utilizzare i nanotubi per immagazzinare informazioni ed energia.

Il professor Hubler è il direttore del Centro per la ricerca sui sistemi complessi dell'UIUC. Il documento di ricerca sarà pubblicato sulla rivista Complessità , per il quale il professor Hubler è un redattore esecutivo. Il lavoro è stato sostenuto da una sovvenzione della National Science Foundation.

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