Ученые и инженеры из Управления по атомной энергии Великобритании (UK Atomic Energy Authority, UKAEA) и Университета Бристоля (University of Bristol) разработали первую в мире алмазную батарею на основе углерода-14, которая может стать инновационным источником энергии, способным питать ряд устройств в течение тысяч лет.
Эта инновационная батарея использует радиоактивный изотоп углерода-14, который широко используется в радиоизотопном датировании объектов и исторических артефактов, для производства энергии благодаря свойствам кристаллической структуры алмазов. Необычайная долговечность и прочность батареи делают её пригодной для различных новаторских технологических решений.
Одной из важных областей применения батареи является её использование в медицинских устройствах, таких как глазные имплантаты, слуховые аппараты и кардиостимуляторы. Биосовместимая конструкция сводит к минимуму необходимость замены батареи, уменьшая дискомфорт и риски для пациентов.
Кроме того, алмазные батареи идеально подходят для экстремальных условий на Земле и в космосе, где замена традиционных батарей нецелесообразна. Они могут питать активные радиочастотные метки в течение десятилетий, позволяя отслеживать и идентифицировать такие устройства, как космические корабли и полезные грузы, а также сокращая расходы и продлевая срок их службы.
Сара Кларк (Sarah Clark), директор по исследованию тритиевого топливного цикла в UKAEA, подчеркнула уникальные преимущества этой новой технологии: «Алмазные батареи представляют собой безопасный и устойчивый постоянный источник электроэнергии, измеряющийся микроваттами. В искусственно выращенные алмазы заключен небольшой объем углерода-14, который обеспечивает надежную и безопасную подачу электроэнергии в течение длительного времени».
Алмазная батарея на основе углерода-14 генерирует энергию, захватывая быстро движущиеся электроны, образующиеся при радиоактивном распаде углерода-14, период полураспада которого составляет 5700 лет.
В отличие от солнечных панелей, которые преобразуют свет в электричество с помощью фотонов, эти батареи используют электроны внутри алмазной структуры для генерирования электроэнергии.
Профессор Том Скотт (Tom Scott), эксперт по материалам в Университете Бристоля, подчеркнул широкий потенциал этой инновации: «Наша технология микромощностных батарей может использоваться в различных областях - от космических технологий и систем безопасности до медицинских имплантатов. За счет исследований в ближайшие годы мы будем стремиться изучить эти возможности вместе с партнерами из отрасли».
Для разработки батареи в кампусе UKAEA в Калхэме была построена установка плазменного осаждения. Этот специализированный аппарат необходим для выращивания алмазного материала и отражает опыт UKAEA в исследованиях термоядерной энергии, что внесло значительный вклад в ускорение инноваций в смежных областях. Этот прорыв знаменует собой значительный шаг на пути к созданию более безопасных, долговечных и устойчивых энергетических решений.
Филип Картер для Rough&Polished из Лондона
