Auto elettriche: i sensori quantistici diamantati potrebbero rivoluzionare la gestione delle batterie

Un team di ricercatori giapponesi dell’Istituto di Scienza di Tokyo (ISCT) ha recentemente compiuto un significativo progresso tecnologico sviluppando innovativi sensori quantistici al diamante di ampia superficie. Questi dispositivi avanzati sono in grado di monitorare con estrema precisione le prestazioni delle batterie, risultando particolarmente utili nel settore delle auto elettriche.

I sensori quantistici al diamante per gestire con maggiore precisione le batterie delle auto elettriche

I sensori attualmente utilizzati per monitorare le batterie delle auto elettriche presentano diverse problematiche, tra cui surriscaldamento, dispersione energetica, scarsa precisione e incapacità di rilevare piccole variazioni di corrente. Questi limiti compromettono la gestione efficiente dell’energia, riducendo l’autonomia complessiva e accorciando la durata operativa delle batterie.

Per superare tali criticità, un gruppo di ricercatori giapponesi ha sviluppato una soluzione innovativa basata sulle proprietà quantistiche dei diamanti. Finora, l’impiego di questa tecnologia era limitato dalle dimensioni ridotte dei cristalli disponibili, solitamente di pochi millimetri. Il team ha quindi progettato un substrato di diamante di ampia superficie, incorporando centri di vacanza dell’azoto (NV) su un supporto non diamantato.

“La precisione nella misurazione delle correnti e la riduzione delle interferenze rendono questo sensore una soluzione promettente per il monitoraggio avanzato delle batterie nei veicoli elettrici”, ha affermato Mutsuko Hatano, professoressa dell’Istituto di Scienza di Tokyo. Questa tecnologia potrebbe rivoluzionare il settore delle batterie per auto elettriche.

I ricercatori giapponesi hanno sviluppato innovativi sensori quantistici al diamante utilizzando la crescita eteroepitassiale, che permette di integrare centri NV nel reticolo cristallino. Hanno impiegato la deposizione chimica da vapore (CVD) per ottenere un controllo preciso sulla struttura del diamante, aggiungendo uno strato con vacanze di azoto spesso 150 micrometri. Nei test, il sensore ha rilevato correnti minime di 10 milliampere con elevata precisione. Questa tecnologia può ottimizzare il monitoraggio delle batterie nei veicoli elettrici. Il team ora punta ad aumentare la densità dei centri NV per migliorare le prestazioni. Lo studio è stato pubblicato su Advanced Quantum Technologies.