Устойчивостта на радиоактивното разпадане осигурява надежден източник на енергия в предизвикателни среди (снимка: CC0 Public Domain)
Китайски учени разработиха ултра малка ядрена батерия, захранвана от америций, която потенциално може да замени съществуващите източници на енергия в ежедневните технологии. Иновативната батерия постига ефективност на преобразуване на енергия 8000 пъти по-висока от предишните модели.
Микроядрените източници на енергия генерират електричество от разпада на радиоизотопи, произвеждайки енергия в малък мащаб, обикновено измервана в нановати или микровати. За разлика от химическите батерии, техният живот зависи от времето на полуразпад на използвания радиоизотоп. Америцият, особено изотопите 241Am и 243Am, предлага експлоатационен живот от няколко десетилетия.
Но традиционните микроядрени батерии са изправени пред проблем с ниската енергийна ефективност, поради силна самоабсорбция по време на алфа разпадането. За справяне с този проблем, китайски изследователски екип разработи нова архитектура, която включва 243Am в луминесцентен координационен полимер от лантанид.
Чрез комбиниране на този нов дизайн с фотоволтаична клетка за преобразуване на автолуминесценцията в електричество, радиофотоволтаичната микроядрена батерия постига ефективност на преобразуване на енергия от 0,889%. Батерията доставя 139 микровата електричество за всяка единица радиоактивност (1 кюри), става ясно от описание на разработката в сп. Nature.
Въпреки че изходната мощност е малка, потенциалът за дългосрочно захранване без поддръжка е значителен. Радиоактивното разпадане остава постоянно, независимо от факторите на околната среда като температура или налягане. Тази устойчивост осигурява надежден източник на енергия в предизвикателни среди.
Технологията все още е в ранен етап и изисква по-нататъшно развитие, преди да стане възможно широкото ѝ приложение. Екипът обаче предполага, че първоначалното приложение на ядрената батерия, базирана на америций, може да бъде в малки, отдалечени устройства, особено при изследване на дълбокия космос, където замяната на конвенционалните батерии е непрактична.