Новости

Квантовый эффект: ученые из России превратили слабость миниатюрных накопителей энергии в их силу

29 мая 2026

В России разработали новый тип миниатюрных конденсаторов на основе диоксида циркония. Технология ученых из Объединенного института ядерных исследований и Уральского федерального университета пригодится для создания сверхэкономичной электроники, датчиков и медицинских устройств.

Фото: Shutterstock

Одна из главных проблем миниатюрных конденсаторов — утечка заряда. Внутри таких устройств электричество накапливается между проводящими слоями, разделенными тонким изолятором. Чем меньше конденсатор, тем тоньше становится этот барьер. Электроны начинают «просачиваться» через него — так действует квантовый эффект, известный как туннелирование. Из-за этого накопитель постепенно разряжается. В новой разработке ученые использовали близкий квантовый механизм уже для накопления заряда.

Обычно в суперконденсаторах для хранения энергии применяют материалы, хорошо проводящие ток, например углерод. В новой конструкции роль такого материала выполняет нанопорошок из диоксида циркония — вещества, которое в обычных условиях почти не проводит электричество. Когда поверхность его наночастиц взаимодействует с электролитом, рядом возникают области накопления заряда. Благодаря огромной площади поверхности такой материал позволяет создавать миниатюрные конденсаторы с высокой емкостью.

«Сегодня твердотельные ионные конденсаторы пользуются высоким спросом во всем мире. Они крайне востребованы в микро- и наноэлектронике с минимальным энергопотреблением энергии. В частности, они перспективны для использования в компьютерах с субвольтовыми процессорами, смартфонах, датчиках газов, бытовой и медицинской технике, аэрокосмической отрасли, автомобилестроении и других отраслях», — пояснил Анатолий Зацепин, руководитель лаборатории «Гибридные технологии и метаматериалы» УрФУ.

Сейчас ученые из Дубны и Екатеринбурга и их иностранные коллеги тестируют технологию в экстремальных условиях — при сильном излучении и высокой температуре.

2
Haha
Haha
0
0
Love
Love
0
1
0
Читать также
Спутники и НЛО на фоне Земли и плавучей атомной станции в Арктике. Изображение сгенерировано нейросетью

От спутников до плавучих АЭС: какие технологии нужны Северному морскому пути

1 мин. чтения
Вид на Русский мост во Владивостоке

На Дальнем Востоке до 2042 года планируют ввести восемь новых электростанций

1 мин. чтения
Одиссей на древнегреческом корабле держит путь к современному маяку. Изображение сгенерировано нейросетью

От Итаки до Арктики: как маяки помогли Одиссею и зачем нужны морякам сегодня

4 мин. чтения
Вид изнутри башни градирни

Зачем электростанциям гигантские башни с искусственными облаками

3 мин. чтения
Восточно-Мессояхское месторождение, самый северный материковом нефтепромысел России

Самые-самые: пять уникальных объектов энергетики

2 мин. чтения
Молния и эльф на спрайте-медузе беседуют между небом и космосом

На что способна молния и сколько у нее «родственников»: объясняем в карточках

2 мин. чтения
Человекоподобный робот возле нового российского автомобиля на ПМЭФ-2026

Ожившие мифы, технологии будущего и скоростные болиды: вспоминаем мультивселенную ПМЭФ-2026

5 мин. чтения

«Россия создаст лучшую в мире сеть научных мегаустановок»

1 мин. чтения
Инопланетяне закрывают проект взрыволета «Орион», чтобы он не обнаружил их в космосе

Что такое «взрыволет» и зачем ему «съедать» по одной ядерной бомбе в секунду?

3 мин. чтения
Фестиваль «Казантип» в Крыму 2000-х годов. Фото Wikimedia.org/ Вячеслав Аргенберг

«Казантип»: рейв-фестиваль, зародившийся в атомном реакторе

3 мин. чтения