«Атомная батарейка» со сроком службы 10 лет

1174

Ученые из университета в Рочестере (Великобритания) достигли определенного успеха в разработке нового элемента питания для электронных устройств. В основе его работы лежит преобразование энергии ядерного распада в электрический ток. Срок службы «атомной батарейки» уже на данном этапе оценивается десятилетиями. В перспективе, такой источник питания сможет работать в двести раз дольше существующих сегодня образцов.

Потребность в источниках питания для электронных устройств сегодня высока, как никогда ранее — так считает Филипп Фуше (Philippe Fauchet), профессор электротехники и вычислительной техники, один из авторов проекта. На протяжении пяти десятков лет люди решают задачу преобразования энергии простого ядерного распада в электрический ток, но до недавнего времени результаты представляли чисто академический интерес. Наконец, исследователям удалось найти способ повысить эффективность преобразования, что может привести к появлению нового типа батарей, способных производить энергию годами.

В первую очередь, проект рассчитан на те области применения, в которых источник энергии недоступен для замены и ремонта или же доступ к нему сильно затруднен. Поскольку новые батареи могут работать надежно более десятка лет без подзарядки или замены, они были бы идеальным выбором для использования в таких медицинских приборах, как стимуляторы сердца, имплантированные дефибрилляторы и другие аналогичные устройства. В настоящее время, для замены и починки батарей в таких приборах необходимо хирургическое вмешательство. Другими примерами применения «долгоиграющих» источников энергии являются космические зонды и глубоководные исследовательские аппараты.

Принцип работы, используемый в новой батарее, известен уже полсотни лет, однако, практического применения не имел, поскольку выход энергии был чрезвычайно мал. Развитие технологий позволило довести его до приемлемых величин, значительно увеличив площадь поверхности, на которой вырабатывается ток. Вместо попыток изобретения новых, более активных материалов, ученые сфокусировались на том, чтобы увеличить площадь, заменив плоскую поверхность объемной. Ток возникает, когда электроны, излучаемые радиоактивным газом, например, тритием, попадают на пластину из кремния, на поверхности которой сформирован p-n переход. Ток очень мал, скажем, заметно ниже, чем у обычной солнечной батареи, и это мешало практическому использованию батарей. Проблема состоит в том, что электроны, образующиеся в результате распада частиц газа, разлетаются во всех направлениях и только часть из них попадает на пластину. Чтобы перехватить как можно больше электронов, выделяемых в результате распада, ученые решили покрыть плоскую поверхность кремния своеобразными колодцами, каждый из которых будет заполнен радиоактивным газом. В этом случае, практически все излучение попадает на кремний и преобразуется в ток.

Колодцы имеют диаметр около одного микрона и глубину около 40 микронов. После того, как колодцы сформированы при помощи травления, на их внутренней поверхности создается p-n переход толщиной в десятую долю микрона. Результат — десятикратное увеличение тока по сравнению с плоской поверхностью. Исследователи уже работает над улучшением этого результата, полагая, что применение регулярной сетчатой структуры колодцев способно дать 160-кратное увеличение выхода энергии по сравнению с текущим результатом.

Есть все шансы, что достижение ученых дойдет до технической реализации. Во всяком случае, созданная специально американская компания BetaBatt Inc. недавно получила грант на коммерциализацию технологии от Национального научного фонда (National Science Foundation, NSF), финансировавшего также первоначальные исследования.

Источник: PhysOrg

18 мая 2005

02:12

Ctrl
ПредыдущаяСледующая

Все новости за сегодня

Смартфон HomTom S8 также копирует дизайн Samsung Galaxy S8: Цена устройства составит 190 долларов

Процессоры Intel Core восьмого поколения не будут дороже актуальных CPU: Intel не поднимет цены на CPU при выходе Coffee Lake

AMD пока не может гарантировать наличия в магазинах видеокарт Radeon RX Vega 64 по рекомендованным ценам: AMD призналась в дефиците карт Vega

Смартфон Xiaomi Redmi Note 5A первым в серии получит два выделенных слота для SIM-карт и слот для карты памяти: Одна из версий Xiaomi Redmi Note 5A получит фронтальную камеру разрешением 16 Мп со светодиодной вспышкой

Hyundai сконцентрируется на электромобилях вместо машин на топливных элементах : Hyundai увеличит объёмы выпуска электромобилей

Samsung Pay отмечает два года, сумма платежей составила $8,77 млрд: Samsung Pay в данный момент работает в 18 странах мира

Samsung готовится к глобальному запуску Bixby: Персональный помощник по-прежнему недоступен во многих странах мира

Умные кроссовки Xiaomi Free Tie Leather оценены в $30: Кроссовки оснащены светодиодной подсветкой, процессором, а также модулем Bluetooth 4.0

Семейство 3D-карт Colorful iGame Vulcan X пополнили модели GTX 1080 Ti, GTX 1080, GTX 1070 и GTX 1060: Общей чертой этих 3D-карт является система охлаждения, в кожух которой встроен жидкокристаллический индикатор

Конструкция компьютерного корпуса Thermaltake View 71 Tempered Glass Edition включает четыре панели из закаленного стекла: Цену новинки производитель не называет1

ВИКТОРИНА ASUSTOR

Процессор с какой архитектурой установлен в ASUSTOR AS6302T, благодаря которому производительно выросла на 30% по сравнению с прошлым поколением?
1318

iXBT TV

  • Обзор легкой, компактной и дешевой мясорубки Kitfort KT-2101 Carnivora

  • Обзор беззеркальной фотокамеры Fujifilm X-T20

  • Обзор кинотеатрального DLP-проектора BenQ W11000 с эмуляцией разрешения 4К

  • AMD Ryzen Threadripper 1920Х и 1950X — тестирование 12-ядерного и 16-ядерного процессоров

  • Обзор мини-ПК ECS Liva Z на базе процессора Apollo Lake

  • Самый лучший процессор, неудачи Microsoft, гибкие наушники Samsung

  • Обзор цветного МФУ Xerox VersaLink C405 для малых и средних офисов

  • Обзор умного чайника Redmond SkyKettle RK-G200S с подсветкой и нагревом воды до нужной температуры

  • Конфигурируем мини-ПК: изучаем влияние памяти и накопителя на быстродействие системы

  • 3D-карты AMD Radeon RX Vega, цены, спецификации, смартфон Meizu Pro 7

  • Обзор лазерного цветного МФУ Canon imageRunner Advance C3520i, младшего в новой линейке

  • Обзор робота-пылесоса iBoto Aqua V710 с функцией влажной уборки

1212

Календарь

май
Пн
Вт
Ср
Чт
Пт
Сб
Вс

Рекомендуем почитать