Изкуствен диамант може да произвежда електричество от въглерод-14, за да захранва микроелектроника в продължение на над 5000 години (снимка: CC0 Public Domain)
Нова, диамантена батерия може да удължи живота на съществуващите системи за съхранение на енергия с хиляди години. Тя действа като вид слънчев панел, но вместо да поглъща светлина, улавя бързо движещи се електрони от радиоактивния разпад на въглерод-14.
Разработването на батерии, които могат да издържат години или дори десетилетия, промени завинаги човешкото здраве, изследването на космоса и телекомуникациите. Но батерия, която може да издържи хиляди години – това все още звучи нереално. Сега учени от Университета в Бристол и Службата за атомна енергия на Обединеното кралство (UKAEA) казват, че са създали подобно решение.
Те са разработили диамантена батерия, която използва силата на изотопа въглерод-14 – същия изотоп, използван за въглеродното датиране. Този изотоп е полезен за археолозите, тъй като неговият период на полуразпад (времето, необходимо на половината от неговите атомни ядра да се разпаднат в други атоми) е удивителните 5730 години. Това прави въглерод-14 способен да датира обекти, които са на възраст до 60 000 години.
Необичайно дългият полуразпад на въглерод-14 обаче има други възможни приложения – очевидно той може да служи като източник на енергия за невероятно дълготрайна батерия.
„Диамантените батерии предлагат безопасен, устойчив начин за осигуряване на непрекъснати микроватови нива на мощност“, казва Сара Кларк от UKAEA. „Те са нововъзникваща технология, която използва изкуствен диамант за безопасно затваряне на малки количества въглерод-14“.
Въпреки че има форма, подобна на клетъчна батерия с размер на монета, тази нова диамантена батерия разчита на различен източник на енергия от своя електрохимичен братовчед. Диамантените батерии работят подобно на слънчевите панели, но вместо да преобразуват светлината в енергия, те улавят бързо движещи се електрони от радиоактивния разпад.
Разбира се, думата „радиоактивен“ може да предизвика някои притеснения – особено като се има предвид, че подобна батерия може да захранва пейсмейкъри и импланти – но диамантът, обгръщащ въпросния въглерод-14, предпазва от всякакви потенциални странични ефекти на радиоактивния материал.
„Докато електроните преминават през диаманта, той помага за създаването на електричество“, казва Есеоса Еканем, старши инженер в UKAEA, във видео с представяне на технологията.
Мечтите за вечно заредени смартфони и електрически превозни средства обаче ще трябва да почакат, тъй като диамантените батерии в момента осигуряват само микроватови нива на мощност. Така че, макар да могат да служат като източници на енергия в продължение на хилядолетия, те в действителност са способни да захранват само много малки обекти. Това ги прави идеални кандидати за устройства като пейсмейкъри и имплантируеми устройства – неща, които не искате да изваждате и презареждате.
Диамантените батерии са добри и в захранването на устройства в труднодостъпни пространства, независимо дали това е в най-големите дълбини на океана, в орбита около Земята или дори в дълбокия космос. „Технологията може да поддържа цял набор от важни приложения – от космически решения и устройства за сигурност до медицински импланти“, казва Том Скот от Университета в Бристол.
Има и още една хубава страна на тази технология. Въглерод-14 се извлича от графитни блокове, които са страничен продукт от реактори за ядрено делене. Тоест диамантените батерии не само осигуряват дълготраен източник на енергия, но и пренасочват радиоактивния материал.
В крайна сметка диамантените батерии може и да не са вечни, но 5700 години живот е доста добро начало.