Команда ученых из Университета Бристоля и Управления по атомной энергии Великобритании (UKAEA) создала уникальную батарейку, которая способна работать 5700 лет без подзарядки. Ее основой является радиоактивный изотоп углерода-14, встроенный в структуру синтетического алмаза, что позволяет создавать стабильный поток электроэнергии в микроваттном диапазоне на чрезвычайно долгий срок, пишет Earth.
"Алмазные батарейки предлагают безопасный и устойчивый способ обеспечения непрерывного уровня мощности в микроваттах", - пояснила Сара Кларк, директор тритиевого топливного цикла UKAEA.
Как это работает?
Углерод-14 имеет период полураспада около 5700 лет. Когда этот изотоп медленно распадается внутри алмазной оболочки, образуются электроны высокой скорости. Благодаря полупроводниковым свойствам алмаза эти электроны превращаются в электрический ток. Алмазная структура не только генерирует энергию, но и удерживает радиацию внутри, делая устройство безопасным для использования.
Батарея не предназначена для питания смартфонов или электромобилей, но может питать микроустройства - например, кардиостимуляторы, слуховые аппараты, спутниковые маяки, космические зонды, или даже радиочастотные метки, которые требуют десятилетий автономной работы.
Преимущества:
- нулевая потребность в подзарядке;
- минимальные радиационные выбросы благодаря алмазной защите;
- использование ядерных отходов - углерод-14 получают из остатков графита ядерных реакторов;
- идеальна для экстремальных сред, где замена батарей невозможна.
"Наша микроэнергетическая технология может поддерживать целый спектр важных применений, от космических технологий до медицинских имплантатов", - отметил профессор Том Скотт, один из разработчиков проекта.
Но есть и вызовы. Пока что новая технология остается в лабораторных условиях. Ее массовое внедрение сдерживается высокой стоимостью производства алмазов, сложностью обращения с радиоактивными материалами, а также социальными предубеждениями относительно термина "радиоактивный".
Тем не менее, при условии эффективного масштабирования и прозрачной коммуникации с обществом, углеродная батарея-14 имеет потенциал преобразовать представление об автономном питании для критически важных технологий.
