«Атомная батарейка» со сроком службы 10 лет

ПредыдущаяСледующая

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

Samsung Electronics начинает строительство производственной линии, где будет использоваться литография EUV: Строительство завершится во втором полугодии 2019 года, а к началу производства линия должна быть готова в 2020 году

Емкость аккумулятора смартфона Energizer Power Max P16K Pro равна 16000 мА∙ч: Конфигурация устройства включает SoC MediaTek Helio P25, 6 ГБ ОЗУ и 128 ГБ флэш-памяти3

Названа точная дата начала продаж камеры Olympus Pen E-PL9 : Камера будет предложена отдельно и в комплекте с объективом M.Zuiko Digital ED 14-42mm F3.5-5.6 EZ

Производитель чехлов подтвердил наличие трех модулей в основной камере смартфона Huawei P20 Plus : Производителем чехлов выступает компания Laudec

68% американских родителей признали себя зависимыми от мобильных устройств: 47% американцев считают свои детей зависимыми от смартфонов

Названы цены Samsung Galaxy S9 и S9+, опубликованы высококачественные изображения этих смартфонов: На изображениях хорошо видно, что сдвоенная основная камера будет только у старшей модели17

Смартфон Xiaomi Mi5 может получить обновление Android Oreo: Завтра смартфону исполнится два года2

Официальные изображения подтверждает, что смартфон Huawei P20 получил сдвоенную камеру: У нас есть фотографии модели, которая, с высокой долей вероятности, является финальной

Компания Universal Display отчиталась за минувший квартал и 2017 год в целом : Доход Universal Display за 2017 год составил 335,6 млн долларов1

Первые смартфоны с Android Oreo (Go edition) стоимостью до $50 покажут на MWC: Кроме того, на MWC будут показаны новые смартфоны программы Android One

Смартфон Oppo R15 с поддержкой 20-ваттной зарядки тоже похож на iPhone X: Дактилоскопический датчик расположили на задней панели5

Фотогалерея дня: официальные изображения планшета Huawei MediaPad M5 : Презентация новинки ожидается 25 февраля7

Компьютерный корпус Corsair Obsidian 500D оценен в $150: К особенностям корпуса можно отнести наличие разъема USB-C на панели ввода-вывода

Представлены смартфоны BQ Aquaris VS и VS Plus: Главным отличием является диагональ экрана

Анонсированы продажи объектива Tokina Firin 20mm F2 FE AF: Полнокадровый объектив Tokina Firin 20mm F2 FE AF предназначен для камер с креплением Sony E2

Президента Ford North America уволили из-за сексуальных домогательств: Причиной стало внутреннее расследование, которое подтвердило обвинения в «неуместном поведении»9

Светодиодные лампы должны полностью вытеснить традиционное освещение в Индии уже в 2019 году: В этом году Индия закупит 200 млн светодиодных ламп 3

Представлен защищенный смартфон Cat S61: Смартфон Cat S61 оснащен тепловизором4

AUO начнет поставки телевизионных панелей 8K в первой половине 2018: При этом спрос на телевизоры 4K продолжит расти

Смартфон Huawei Mate 10 Pro использовали для управления автомобилем Porsche Panamera: Система искусственного интеллекта позволяет распознавать препятствия на пути, корректируя траекторию движения4

iXBT TV

  • Обзор сетевого накопителя Synology DS918+ на 4 винчестера

  • Обзор экшн-камеры Gmini MagicEye HDS8000 с ненастоящим 4K-видео

  • Обзор многофункционального сетевого CD-ресивера Pioneer NC-50DAB

  • Обзор блока питания Thermaltake Toughpower iRGB Plus 1250W Titanium с программно-аппаратным комплексом мониторинга

  • [6.07] Подкаст PRO игры: cтрасти вокруг Kingdom Come: Deliverance, вымирание слэшеров, русский колорит

  • Обзор компактной фотокамеры Sony RX10 IV с сенсором 1″ и несменным 25-кратным зум-объективом

  • Обзор карты памяти SanDisk Extreme Pro CFast 2.0 емкостью 128 ГБ

  • Обзор портретного объектива Fujinon XF 50mm f/2 R WR для компактных беззеркальных камер Fujifilm

  • Запуск Falcon Heavy, убытки Илона Маска, умные очки Intel

  • Обзор недорогого корпуса Deepcool Earlkase RGB со стеклянной стенкой и RGB-подсветкой

  • Обзор кинокамеры Canon EOS C200: съемка 4K-видео с высокой частотой кадров в формате Cinema RAW Light

  • Обзор «камуфляжного» игрового ноутбука MSI GE62VR 7RF Camo Squad Limited Edition

Календарь

май
Пн
Вт
Ср
Чт
Пт
Сб
Вс