В МИФИ разрабатывают батарею, которая сможет работать 100 лет

Источник питания на основе радиоизотопа никеля-63 должен обеспечивать работу наноразмерных устройств. Это, например, датчики сахара и артериального давления, а также кардиостимуляторы и микророботы. У атомной батареи два преимущества перед литий-ионной - миниатюрные размеры и невероятно долгий срок службы.

Самым простым способом преобразования энергии ядерного распада в электрическую считается термоэлектрическое. Однако специалисты МИФИ пошли другим путем. Они разрабатывают бета-вольтаический источник питания. Такой подход намного лучше подходит для создания батареи, которая будет использоваться в том числе в носимых и вживляемых в организм человека устройствах.

«Мягкое» β-излучение изотопа никель-63 можно достаточно легко изолировать, для того чтобы радиация не нанесла ущерба органическим тканям.Российские ученые исследовали электрофизические свойств нанокластерной пленки изотопа никеля и разработали механизм эффективного преобразователя бета-распада никеля-63 в электричество. Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Physics Letters.

Еще одно важное преимущество радиоизотопной батареи — длительный срок службы и отсутствие необходимости в подзарядке.

Период полураспада никеля-63 — чуть более 100 лет. Именно столько теоретически может прослужить новая батарея.

Ученым удалось создать систему генерации вторичных электронов непосредственно внутри наноструктурированных пленок изотопа никеля и значительно увеличить токовый сигнал, вызванный столкновениями β–частиц.

Исследование ученые МИФИ значительно приблизило практическую реализацию идеи атомных батарей для наноразмерных датчиков, вживляемых медицинских устройств и микророботов.

Радиоизотопные батареи в будущем смогут питать наноустройства, однако, например, для автомобилей они не подойдут из-за малой энергоемкости. Здесь научный поиск идет по пути создания более эффективных аналогов литий-ионных аккумуляторов. Так, концерн Volkswagen инвестировал $100 млн в разработку твердотельных литий-металлических батарей.

11 июля 2018
Источник: Хайтек+