Помните, в свое время писатели-фантасты нередко любили использовать в своих произведениях элементы питания, построенные на ядерных реакциях? В Корнелльском Университете сообщают, что с помощью технологии MEMS (microelectromechanical-systems) создали элемент питания, который может работать в течение десятков лет. При этом в элементе питания используется радиоактивный изотоп.
В элементе над тонким слоем радиоактивного изотопа никеля-63 располагается микроскопический кантилевер (рычажок). В ходе альфа- и бета-распада из слоя изотопа излучаются электроны и альфа-частицы. Альфа-частицы оседают в слое пленки, а электроны заряжают кантилевер и создают разность потенциалов между пленкой и кантилевером. Можно было бы просто снимать заряды с пленки и кантилевера, но разработчики поступили хитрее – в их элементе рычажок притягивается к поверхности пленки и, касаясь ее, разряжается, а разрядившись, выпрямляется обратно, совершая возвратно-изгибное движение. Используя кантилевер из пьезоэлектрического материала (например, кварца), можно преобразовать энергию механического движения в электричество.
Период полураспада никеля-63 превышает 100 лет. То есть, говорят создатели атомной батарейки, можно рассчитывать на то, что элемент питания можно будет использовать в течение порядка 50 лет. Ученые уже начали придумывать способы применения своего изобретения: используя пьезоэлектрический рычажок, можно создать миниатюрный радиомаячок, который будет годами сообщать о своем местонахождении, а если использовать светодиод – генератор сигналов оптического диапазона.