Поделиться
Создана первая в мире алмазная батарея, способная проработать тысячи лет
Ученые и инженеры Великобритании заявили о создании первой в мире алмазной батареи на основе углерода-14, которая может работать тысячи лет. Разработка финансировалась Европейским космическим агентством и применять ее планируется в космосе.
Алмазная батарея для космоса
Бристольский университет и Управления по атомной энергии Великобритании (UKAEA) создали алмазную батарею на основе углерода-14, способную обеспечивать питание устройств в течение тысяч лет, сообщили ученые на сайте университета. Они утверждают, что это первое такое устройство в мире.
Исследование профинансировано Европейским космическим агентством. Изобретение может использоваться в экстремальных условиях. Батареи могут, например, питать активные радиочастотные (РЧ) метки, отслеживающие устройства, такие как космические корабли, говорится в сообщении.
«Наша микроэнергетическая технология может поддерживать целый ряд важных приложений от космических технологий и устройств безопасности до медицинских имплантатов», — сказал профессор Том Скотт (Tom Scott), профессор материаловедения в Университете Бристоля.
Биосовместимые алмазные батареи могут использоваться в медицинских устройствах, таких как глазные имплантаты, слуховые аппараты и кардиостимуляторы, замена которых приводит к стрессу у пациентов.
Разработка осуществлена в ходе исследований в области термоядерного синтеза. Группа ученых и инженеров UKAEA работала над созданием установки плазменного осаждения — аппарата, используемого для выращивания алмазов.
Принцип работы
В батарее используется радиоактивный изотоп углерода-14, известный своим применением в радиоуглеродном датировании, период полураспада которого составляет 5,7 тыс. лет. Радиоактивный распад используется для генерации низких уровней мощности.
Принцип работы аналогичен принципу солнечных панелей, которые преобразуют свет в электричество, но вместо частиц света (фотонов) захватываются быстро движущиеся электроны из структуры алмаза.
«Алмазные батареи предлагают безопасный и устойчивый способ обеспечения постоянного уровня мощности в микроваттах. Это новая технология, которая использует искусственный алмаз для безопасного заключения небольших количеств углерода-14», — прокомментировала Сара Кларк (Sarah Clark), директор по тритиевому топливному циклу в UKAEA.
«Вечные» аккумуляторы из алмазов
Над разработкой «вечных» аккумуляторов работают ученые и в других странах.
В марте 2021 г. CNews писал о разработанном специалистами Национального института материаловедения Японии (National Institute of Materials Science, NIMS) аккумуляторе, одним из компонентов которого тоже является синтетический алмаз, а два других — это изотопы углерода и никеля с длительным периодом полураспада. Алмаз используется в качестве электродов. Батарея имеет металлическую защитную оболочку, выполненную из алюминия или другого металла. Батареи подобного плана называют «бета-гальваническими».
Инженеры американской компании Nano Diamond Battery в августе 2020 г. рассказали, что создают элемент питания, в котором тоже используются изотопы, но их вырабатывает радиоактивный сердечник из переработанных ядерных отходов, тогда как искусственный алмаз выступает в качестве оболочки, защищающей окружающую среду от вредного радиоактивного излучения.
Короткая ссылка
