Современные аккумуляторы ограничены своей емкостью и сроком службы, что требует регулярной замены. Но что, если бы существовала батарея, способная обеспечивать энергией устройства не годы, а целые поколения?
Именно эта идея вдохновила ученых из Бристольского университета и Управления по атомной энергии Великобритании (UKAEA) на создание первой в мире алмазной батареи, использующей радиоактивный изотоп углерод-14. Новая разработка способна питать устройства на протяжении тысячелетий, что делает её уникальным и долгосрочным источником энергии.
Как работает алмазная батарея?
Алмазная батарея генерирует электричество за счёт распада углерода-14. Это работает аналогично солнечным панелям, преобразующим свет в энергию, но вместо фотонов батарея улавливает быстрые электроны из структуры алмаза. Срок службы батареи определяется периодом полураспада углерода-14, который составляет около 5700 лет.
«Алмазные батареи предлагают безопасный и устойчивый способ обеспечения стабильной мощности в микроваттах. Для этого используется искусственный алмаз, который надёжно улавливает углерод-14», — объясняет Сара Кларк, директор тритиевого топливного цикла в UKAEA.
Безопасность и перспективы применения
Технология уникальна не только своей долговечностью, но и безопасностью. Уровень радиации, излучаемый алмазной батареей, значительно ниже фонового радиационного фона.
Хотя пока трудно представить массовое использование таких батарей в быту, учёные выделяют несколько ключевых областей применения.
«Наша технология может поддерживать широкий спектр приложений — от космических исследований и систем безопасности до медицинских имплантатов», — отметил профессор Том Скотт из Бристольского университета.
Особенно перспективно использование в медицине. Например, кардиостимуляторы, работающие на такой батарее, могли бы функционировать десятилетиями, избавляя пациентов от необходимости регулярных операций по замене источника энергии.
Революция в энергетике
Алмазные батареи открывают новые горизонты в области энергетики. Их применение может изменить подход к проектированию и использованию технологий в таких сферах, как космос, медицина и национальная безопасность.
Ученые из UKAEA подчеркивают, что этот проект станет основой для будущих исследований и разработок. Использование углерода-14 в искусственных алмазах не только экологично, но и демонстрирует потенциал ядерных технологий в создании инновационных решений.
Эта разработка — ещё один шаг к тому, чтобы обеспечить человечество надежными, безопасными и долгосрочными источниками энергии, способными служить на протяжении многих поколений.