Атомная батарейка будущего: 50 лет работы на одном изотопе без подзарядки

Первый её козырь — невероятная долговечность. Представьте себе батарейку, которой хватит на полвека работы без единой подзарядки. Да-да, целых 50 лет! Звучит как магия, но именно такой срок службы обещают инженеры.

Второй прорыв — технологический. Это первое в мире устройство, построенное на алмазном полупроводнике. Сама методика его создания — тщательно охраняемое ноу-хау компании. Такая батарейка могла бы питать кардиостимуляторы, крошечные датчики в недоступных местах, нано-дроны или космические зонды. Правда, мощность пока скромная: при размере 15х15х5 мм она выдаёт лишь 100 микроватт при напряжении 3 В. Зато работает в диком диапазоне: от лютых -60°C до палящих 120°C.

Что у неё внутри? Нано-сэндвич с радиоактивной «начинкой»

Устройство устроено элегантно, как бутерброд. Два сверхтонких слоя радиоактивного изотопа никель-63 зажаты между двумя слоями алмазного полупроводника толщиной всего в один кристалл. Этот алмазный слой — ключевой игрок, он преобразует энергию излучения в электричество. Толщина никелевой фольги — около 2 микрометров, алмазного слоя — примерно 10. Миниатюрность поражает.

Идея не нова. В 1960-х СССР и США создавали атомные батареи на плутонии для космических миссий — именно они питали первые луноходы. Но те батареи были опасными, их нельзя было применять на Земле. А вот никель-63 — другой коленкор. Он испускает лишь мягкое бета-излунение, имеет огромный период полураспада — 100 лет — и в конечном итоге превращается… в обычную медь. Даже если корпус повредится, угроза минимальна. Хотя предупреждающий знак «радиоактивно» на корпусе, конечно, есть. Лучше перестраховаться, верно?

Что дальше? Больше мощности!

Пока энергии хватает лишь для самых скромных устройств. Но Betavolt уже работает над версией мощностью в 1 ватт и надеется запустить её в производство к 2025 году.

Инженеры также изучают потенциал других изотопов — стронция-90, прометия-147 и дейтерия. Кто знает, может, лет через десять мы наконец-то получим тот самый смартфон, который не нужно будет ставить на зарядку. Мечта? Пока да. Но наука делает к ней первые, очень уверенные шаги.