ทีมนักวิจัยออสเตรเลียพัฒนาแบตเตอรี่ควอนตัมที่แสดงการชาร์จและดึงพลังงานออกได้ในระบบต้นแบบ ซึ่งอาจปูทางสู่เทคโนโลยีการชาร์จพลังงานรูปแบบใหม่ในอนาคต 

คณะนักวิทยาศาสตร์จากหน่วยงานวิจัยด้านวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมของออสเตรเลีย (CSIRO) ร่วมกับมหาวิทยาลัย Melbourne และมหาวิทยาลัย RMIT ประสบความสำเร็จในการสร้างและทดสอบแบตเตอรี่ควอนตัม (Quantum Battery) รุ่นต้นแบบที่ตอกย้ำแนวคิดเชิงทฤษฎีด้วยการทดลอง แสดงกระบวนการชาร์จและการดึงพลังงานออกในระดับต้นแบบ ซึ่งชี้ให้เห็นความเป็นไปได้ใหม่ในการเพิ่มความเร็วของการชาร์จที่โลกพยายามข้ามขีดจำกัดมานานหลายทศวรรษ

สิ่งที่ทำให้แบตเตอรี่ควอนตัมแตกต่างจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันคือ กลศาสตร์ควอนตัม แบตเตอรี่ทั่วไปอาศัยปฏิกิริยาทางเคมี ซึ่งยิ่งแบตเตอรี่มีขนาดใหญ่หรือมีความจุมากเท่าไหร่ ก็ยิ่งต้องใช้เวลาชาร์จนานขึ้นเท่านั้น แต่แบตเตอรี่ควอนตัมมีคุณสมบัติที่ขัดกับความรู้สึก คือ ยิ่งแบตเตอรี่มีขนาดใหญ่ขึ้น จะยิ่งชาร์จไฟได้เร็วขึ้น ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า Superabsorption หรือการดูดกลืนแสงขั้นสูงที่อะตอมหรืออนุภาคหลายตัวทำงานร่วมกันเพื่อดูดกลืนแสงได้เร็วกว่าผลรวมของอนุภาคแต่ละตัวอย่างอิสระ ซึ่งเกิดจากหลักการ Collective Effects หรือผลกระทบร่วมกันของหน่วยกักเก็บพลังงานระดับโมเลกุล เมื่อนำหน่วยกักเก็บเหล่านี้มาวางรวมกันในสภาวะควอนตัม พวกมันจะไม่ทำงานแยกส่วนกัน แต่จะทำงานร่วมกันเป็นหนึ่งเดียว ส่งผลให้ความเร็วในการดูดซับพลังงานเพิ่มขึ้นตามจำนวนหน่วยกักเก็บในลักษณะทวีคูณ

ในการทดลองที่ตีพิมพ์ในวารสาร Light: Science & Applications เมื่อวันที่ 13 มีนาคม 2569 ทีมวิจัยได้สร้างโครงสร้างที่เรียกว่า Organic Microcavity ซึ่งเป็นเสมือนแซนด์วิชที่ประกอบด้วยชั้นโมเลกุลดูดซับแสง (Copper Phthalocyanine) วางสลับกับชั้นตัวนำไฟฟ้า โดยใช้เลเซอร์ในการชาร์จพลังงานเข้าสู่แบตเตอรี่โดยตรงผ่านการสั่นพ้องของแสง แบตเตอรี่ต้นแบบนี้สามารถดูดกลืนพลังงานได้ในเวลาเพียงไม่กี่เฟมโตวินาที (หนึ่งในพันล้านล้านของวินาที) ซึ่งเป็นครั้งแรกที่มีการแสดงให้เห็นการแปลงพลังงานเป็นสัญญาณไฟฟ้าในระบบต้นแบบ ซึ่งเป็นหนึ่งในขั้นตอนสำคัญที่ท้าทายในการวิจัยที่ผ่านมา
 

แม้จะเป็นความสำเร็จที่น่าตื่นเต้น แต่เทคโนโลยีนี้ยังอยู่ในระยะเริ่มต้นและมีข้อจำกัดสำคัญ คือ ระยะเวลาการกักเก็บพลังงาน แบตเตอรี่ควอนตัมรุ่นต้นแบบนี้สามารถเก็บพลังงานไว้ได้เพียงในระดับนาโนวินาทีเท่านั้น ซึ่งยังไม่เพียงพอสำหรับการใช้งานในชีวิตประจำวัน

Dr. James Quach หัวหน้าทีมวิจัยจาก CSIRO ระบุว่า เป้าหมายต่อไปคือการยืดระยะเวลาการกักเก็บพลังงานให้ยาวนานขึ้น และพัฒนาระบบให้สามารถทำงานได้อย่างเสถียรในอุณหภูมิห้อง ซึ่งหากทำสำเร็จ อาจนำไปสู่โทรศัพท์ที่ชาร์จไฟจากแสงรอบ ๆ โดรนที่ชาร์จไฟกลางอากาศได้ หรือรถยนต์ไฟฟ้าที่ชาร์จพลังงานเต็มได้ในขณะที่กำลังหยุดรอสัญญาณไฟจราจร เป็นต้น

การวิจัยนี้ไม่เพียงแต่เป็นการพิสูจน์ทฤษฎีทางฟิสิกส์ แต่ยังเป็นการปูทางสู่เทคโนโลยีพลังงานสะอาดที่ยั่งยืนและมีประสิทธิภาพสูงขึ้นในอนาคต ซึ่งจะช่วยลดการพึ่งพาสารเคมีอันตรายในแบตเตอรี่แบบเดิมอีกด้วย

อ้างอิง

Hymas, K. et al. (2026). Superextensive electrical power from a quantum battery. Light: Science & Applications. DOI: 10.1038/s41377-026-02240-6 https://www.nature.com/articles/s41377-026-02240-6
CSIRO News Release (March 2026): Australian scientists achieve energy storage and quantum battery breakthrough. https://www.csiro.au/en/news/All/News/2026/March/Quantum-battery-full-cycle
Phys.org: Proof-of-concept quantum battery shows faster charging as it gets larger.