Будущее за ядерными батарейками

Батареи питают практически всё – от миниатюрных сенсоров до больших систем. Исследовательские коллективы занимаются поиском путей уменьшения размеров элементов питания и увеличения эффективности, поскольку габариты устройств также стремятся к большей компактности.

Учёные из Университета Миссури (University of Missouri, MU) разрабатывают ядерный элемент, который будет меньше, легче и эффективнее сегодняшних решений. "Чтобы добиться достаточного количества энергии, нам нужны определённые методы повышения её плотности, - объясняет доцент электрической и компьютерной инженерии Же Квон (Jae Kwon). – Радиоизотопные батареи могут вырабатывать в шесть раз большую плотность мощности, чем химические".

Квон и команда его коллег трудятся над созданием компактных ядерных аккумуляторов, в настоящее время уже имеющих сравнимые с монетами габариты, предназначенных для питания микро- и наноэлектромеханических систем (M/NEMS). Хотя подобные источники вызывают некоторое беспокойство, Квон уверяет в их безопасности: "Люди слышат слово "ядерный" и думают о чём-то чрезвычайно опасном. Однако ядерная энергия уже без замечаний питает многие устройства, такие как сердечные стимуляторы, космические спутники и подводные системы". Инновация учёного заключается не только в размерах батареи, но также в полупроводниковых характеристиках. Вместо твёрдого полупроводника используется жидкость. "Критический момент в применении радиоактивного источника в том, что часть излучения повреждает кристаллическую структуру твёрдого вещества, - рассказывает Квон. – С жидким полупроводником проблему можно минимизировать".

Квон объединил усилия с профессором химии и заместителем руководителя MU Research Reactor Дж. Дэвидом Робертсоном (J. David Robertson) и в настоящий момент готовится к тестам разработки. В будущем исследователи надеются увеличить мощность батареи, ещё более уменьшить размер и попытаться использовать различные материалы. Потенциально толщина элемента может стать такой же, как у человеческого волоса.

По материалам: 3D News