Вчені розробили батарею, яка працюватиме без підзарядки століттями
Київ • УНН
Брістольські вчені створили батарею на основі вуглецю-14, що здатна працювати тисячі років. Її планують використовувати для живлення медичних імплантів та космічних зондів.
Вчені створили унікальну батарею на основі вуглецю, яка здатна постачати мікроватну потужність протягом сотень років. Дослідники запевняють, що нова технологія забезпечить безпечне і безперервне живлення для медичних імплантатів, віддалених датчиків і навіть космічних зондів, де заміна акумуляторів непрактична. Про це пише УНН із посиланням на Earth.
Деталі
Вчені з Брістольського університету та UKAEA (Управління з атомної енергії Великої Британії) розробили унікальний акумулятор на основі вуглецю-14, який може працювати без підзарядки тисячоліттями. Використовуючи радіоактивний ізотоп з періодом напіврозпаду близько 5700 років, інженери вбудовують його в структуру штучного алмазу й отримують стабільний мікроватний струм протягом сотень поколінь.
Ніл Фокс, професор кафедри матеріалів для енергетики в Брістольському університеті, разом із колегами шукає шляхи "перепрофілювання радіоактивних матеріалів для використання в джерелах енергії тривалого використання".
Саме з таких відходів графіту ядерних реакторів і добувають цінний вуглець-14, а товстий шар алмазу надійно утримує радіацію всередині пристрою, забезпечуючи безпечні викиди за межі батареї. Для формування алмазної оболонки застосовують процес плазмохімічного осадження з парової фази.
Інженери з кампусу Калхем Університету Аризони й UKAEA створили спеціальну установку для плазмового осадження, щоб з точністю створювати ці алмазні шари. Ця установка дозволила контрольоване зростання алмазу, настояного на вуглеці-14, безпечно фіксуючи радіоактивний матеріал на місці та максимізуючи захоплення енергії
Алмазні батареї пропонують безпечний та сталий спосіб забезпечення безперервного рівня потужності в мікровати. Це нова технологія, яка використовує штучний алмаз для безпечного утримання невеликої кількості вуглецю-14
Завдяки тому, що розпад вуглецю-14 відбувається постійно й без зовнішнього втручання, такий енергетичний елемент здатен живити крихітні імплантати - слухові апарати чи кардіостимулятори - а також прилади в умовах, де заміна батарей практично неможлива.
У космічній галузі ці батареї можуть забезпечити живлення зондів і маячків у глибокому космосі, коли сонячні панелі вже неефективні. Повільне, але стабільне джерело енергії також ідеально підходить для радіочастотних (РЧ) міток, що працюють десятиліттями.
Наша мікроенергетична технологія може підтримувати цілий спектр важливих застосувань, від космічних технологій та пристроїв безпеки до медичних імплантатів
Однак перш ніж такі батареї з’являться у побуті, потрібно завершити низку лабораторних випробувань, налагодити контроль над радіоактивними матеріалами та знизити витрати на синтез алмазів.
Ключовим залишаються питання безпеки та довіри громадськості: навіть за мінімальних рівнів радіації термін "радіоактивний" може відлякувати споживачів.
Крім того, регуляторам потрібно розробити чіткі стандарти виробництва, використання та утилізації таких батарей. Поки що вуглецеві батареї-14 залишаються вузькоспеціалізованою технологією для аерокосмічної, оборонної та медичної сфер.