«Атомная батарейка» со сроком службы 10 лет

ПредыдущаяСледующая
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 Г.

02:12

Ctrl
ПредыдущаяСледующая

Все новости за сегодня

Компания Intel анонсировала выпуск своего первого модема 5G: Одновременно был представлен модем LTE Cat-19, получивший обозначение Intel XMM 766056

Jaguar Land Rover начинает испытания самоуправляемых машин на дорогах общего пользования: Испытания будут продолжены в будущем году5

Компания Megabots хочет провести первый в мире турнир по боям огромных роботов: В следующем году может быть проведёт первый турнир по боям гигантских роботов8

Видео дня: робот Boston Dynamics Atlas делает сальто назад: Робот Boston Dynamics Atlas научился запрыгивать на препятствия36

Смартфон Samsung Galaxy J2 Pro в новом поколении наконец-то получит современную платформу: Стали известны детали о смартфонах Samsung Galaxy J2 Pro и Galaxy J5 Prime нового поколения24

Volkswagen собирается выделить на электромобили и самоуправляемые машины более 34 млрд евро: Общая сумма инвестиций на период до 2022 года примерно равна 72 млрд евро9

Китай намерен создать космический корабль с ядерным двигателем: Ядерные космические корабли могут стать реальностью87

PowerColor похвасталась изображениями видеокарты Radeon RX Vega 64 Red Devil: Radeon RX Vega 64 Red Devil получит 12-фазную подсистему питания11

Набор модулей памяти G.Skill Trident Z DDR4-4400 суммарным объемом 32 ГБ работает с задержками CL19-19-19-39: По словам производителя, это самый быстрый набор DDR4 такого объема6

997
1318

iXBT TV

  • Заводские экзоскелеты, обновление Firefox, слишком умные наушники

  • Репортаж с конференции Supercomputing 2017 (SC17), день 3: стенд группы компаний РСК

  • Репортаж с конференции Supercomputing 2017 (SC17), день 2: стенд Intel

  • Репортаж с конференции Supercomputing 2017 (SC17), день 1: рейтинг Top500

  • Обзор кинотеатрального DLP-проектора LG PF1000U со встроенным ТВ-тюнером

  • Камера Panasonic G9, унитазный робот, игровой смартфон, кепка для водителей

  • Обзор портативной беспроводной колонки Sven PS-460

  • Обзор напольного пылесоса Tefal Silence Force 4A TW6477 с одноразовыми мешками для сбора мусора

  • Обзор сверхширокоугольного зум-объектива Canon EF 16-35mm f/2.8L III USM

  • Обзор изогнутого 34-дюймового IPS-монитора LG 34UC99 с соотношением сторон 21:9 и белым корпусом

  • Обзор робота-пылесоса Philips SmartPro Active (FC8822/01) с широкой насадкой TriActive XL

  • Обзор видеокамеры Canon XF405: съемка 4K-видео с высокой частотой кадров

1212

Календарь

май
Пн
Вт
Ср
Чт
Пт
Сб
Вс

Рекомендуем почитать