Ученые представили радионуклидный источник питания с повышенным сроком службы и безопасностью
Ученые из Южной Кореи совершили прорыв в области создания радиоизотопных источников питания. Они разработали бетавольтовый элемент, использующий радиоактивный углерод-14 для генерации электричества с беспрецедентной эффективностью. В отличие от существующих аналогов, которые преобразуют менее 1% энергии бета-распада в электричество, новая разработка достигает показателя около 3%.
Ключевым моментом стало инновационное применение углерода-14 в форме квантовых точек и наночастиц, нанесенных на оба полюса батареи — анод и катод. Это позволило значительно увеличить улавливание электронов, образующихся при распаде атомов углерода-14. Дополнительно, ученые интегрировали в конструкцию специальный краситель на основе рутения, который оптимизирует перенос заряда между полюсами, минимизируя энергетические потери.
Эта технология открывает новые возможности для создания долговечных и безопасных источников питания для различных устройств. В отличие от литиевых батарей, имеющих ограниченный срок службы, батарейки на основе углерода-14 могут работать десятилетиями, выделяя исключительно бета-частицы, не представляющие опасности для человека и окружающей среды.
Перспективным направлением применения является создание имплантируемых медицинских устройств, таких как кардиостимуляторы, которые будут функционировать на протяжении всей жизни пациента. Помимо медицины, усовершенствованные бетавольтаические элементы могут найти применение в автономных системах и космических технологиях. Дальнейшие исследования обещают еще больше повысить эффективность этих источников питания, расширив сферу их использования в различных областях.
Фото: Unsplash/Roberto Sorin