литий-ионные батарейки
литий-ионные батарейки
Олег Белов Опубликована 26.03.2025 в 13:48

Ученые создали ядерную батарею, способную работать столетиями

В США работают над созданием "вечной" батареи

Группа исследователей из Научно-технического института Тэгу Кенбук, под руководством профессора Су-Ил Ина, представила новую концепцию атомной батареи, потенциально способной питать устройства на протяжении десятилетий или даже столетий, без необходимости в подзарядке. Эта технология задумана как альтернатива литий-ионным аккумуляторам, которые со временем теряют свои свойства и требуют регулярной подпитки энергией, что ограничивает их использование в таких сферах, как беспилотные летательные аппараты, системы дистанционного мониторинга и даже медицинские импланты. Об этом сообщает Американское химическое общество (ACS).

В основе новой разработки лежит принцип бета-вольтаики — преобразование энергии, высвобождаемой бета-распадом, в электричество. Для реализации этой идеи ученые использовали радиоактивный изотоп углерода, известный как радиоуглерод (углерод-14), который испускает только бета-частицы. Радиоуглерод является побочным продуктом ядерных реакций и, благодаря своей невысокой стоимости, доступности и возможности утилизации, рассматривается как экологически чистая альтернатива. Кроме того, его крайне медленный период полураспада гарантирует долговечность батареи, теоретически способной функционировать тысячелетиями.

Для увеличения эффективности преобразования энергии команда профессора Ина разработала инновационный подход. В их прототипе ключевым элементом является полупроводниковый слой на основе диоксида титана, модифицированный рутениевым красителем. Обработка лимонной кислотой усиливала прочность химических связей. Когда бета-частицы, излучаемые радиоуглеродом, взаимодействуют с рутениевым красителем, инициируется каскад электронных переходов — "электронная лавина", которая эффективно собирается слоем диоксида титана.

Отличительной чертой нового устройства является двустороннее внедрение радиоуглерода — как в анод, так и в катод, что позволило увеличить количество генерируемых бета-частиц и минимизировать потери энергии из-за расстояния между электродами. В ходе демонстрационных испытаний прототипа энергия, полученная в результате радиоактивного распада, оказалась значительно выше, чем в предыдущих вариантах, где радиоуглерод использовался только на одном электроде: коэффициент преобразования увеличился с 0,48 до 2,86%.

Несмотря на то, что текущая версия преобразует лишь небольшую часть энергии, высвобождаемой при радиоактивном распаде, профессор Ин выражает уверенность, что дальнейшие улучшения — оптимизация геометрии источника бета-излучения и создание более эффективных поглотителей — способны значительно повысить производительность батареи. Такие долговечные источники энергии могут найти применение в устройствах, где регулярная подзарядка или замена элементов питания невозможны или затруднены, например, в кардиостимуляторах, предназначенных для работы на протяжении всей жизни пациента, или в других миниатюрных, автономных системах.

Подписывайтесь на NewsInfo.Ru

Читайте также

В поясе Койпера обнаружено отклонение орбит, указывающее на существование Планеты Y сегодня в 20:23
За Плутоном скрывается нечто грандиозное: учёные нашли первые доказательства

Учёные обнаружили намёк на таинственную Планету Y за орбитой Плутона. Может ли она изменить представления о строении Солнечной системы и стать новым соседом Земли?

Читать полностью »
В кургане Туннуг-1 найдены бронзовые фигурки животных IX века до н.э. сегодня в 19:39
Пантеры и змеи из бронзы: как зародилась великая скифская традиция

В тувинской "Долине царей" нашли древнейшие артефакты звериного стиля — фигурки баранов, пантер и птиц, созданные мастерами начала скифской эпохи.

Читать полностью »
ДНК человека из пещеры Истуриц показала его происхождение с территории современной России сегодня в 19:22
От Москвы до Парижа 30 тысяч лет назад: учёные нашли доказательства древней миграции

Генетики нашли в Западной Европе древнего человека, чьи предки, вероятно, пришли с востока — из регионов, где жили люди с Сунгиря и Костёнок.

Читать полностью »
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил более 100 колец Эйнштейна в космосе сегодня в 18:35
Учёные не могут поверить своим глазам: космос оказался полон гигантских линз Эйнштейна

Телескоп "Джеймс Уэбб" нашёл более сотни колец Эйнштейна — редких эффектов гравитационного линзирования, которые помогают рассматривать галактики первых эпох существования Вселенной.

Читать полностью »
На спутнике Юпитера Европа обнаружены следы аммиака в подледном океане сегодня в 18:13
Аммиак на Европе: это открытие может стать ключом к разгадке внеземной жизни

Учёные нашли на Европе следы аммиака — "природного антифриза", который делает подлёдный океан спутника Юпитера более устойчивым к замерзанию и повышает шансы на жизнь.

Читать полностью »
Теория стареющей Вселенной отменяет необходимость тёмной энергии и материи сегодня в 17:34
Силы природы слабеют: как стареющая Вселенная меняет наши представления

Физик Раджендра Гупта предложил теорию, способную отменить тёмную материю и энергию. Он считает, что Вселенная стареет, а её силы постепенно слабеют — создавая иллюзию невидимого вещества.

Читать полностью »
В древнем Китае кости умерших стали материалом сегодня в 17:11
Прощание с предками: как развитие городов изменило отношение древних китайцев к мёртвым

Учёные нашли 52 обработанные человеческие кости культуры Лянчжу. Оказалось, древние горожане изменили само отношение к смерти — тело стало материалом, а память — роскошью.

Читать полностью »
Поджелудочная железа меняет функции клеток из-за активности гена SMOC1 сегодня в 16:53
Поджелудочная железа восстала против нас: этот предательский ген, который вызывает диабет

Учёные из City of Hope нашли ген, заставляющий клетки поджелудочной железы менять свою роль — вместо инсулина они начинают повышать уровень сахара. Это открывает путь к новым видам терапии диабета.

Читать полностью »