Investigadores de Rusia han creado una innovadora fuente de energía autónoma: una batería atómica compacta, que es diez veces más potente que los análogos existentes. Una batería de este tipo es relativamente segura para los humanos y puede funcionar hasta 20 años o más, pero debido al alto costo de producción, aún no se puede utilizar en la vida cotidiana. Su uso es posible en dispositivos especiales, incluidos los que operan en condiciones críticas: en el espacio, bajo el agua o en áreas de alta montaña.
Los científicos de la Universidad Tecnológica de Investigación Nacional «MISiS» presentaron una batería atómica compacta, que es diez veces más potente y la mitad del precio de los análogos existentes. Así lo informó el servicio de prensa de la universidad. El desarrollo se describe en la revista científica Applied Radiation and Isotopes.
La nueva batería convierte la energía de la desintegración radiactiva en energía eléctrica y se puede utilizar para alimentar equipos microelectrónicos. Pertenece a los llamados elementos beta-voltaicos. Dicha batería consta de dos partes: semiconductores: convertidores de energía y un elemento emisor radiactivo.
Los investigadores han desarrollado un diseño especial (estructura de microcanal 3D) de una batería atómica en la que la ubicación de un elemento radiactivo (isótopo de níquel) evita la pérdida de potencia provocada por la corriente inversa.
El área efectiva de conversión de la radiación beta en energía eléctrica en comparación con los análogos ha aumentado 14 veces, lo que resultó en un aumento general de la corriente. Entre otras ventajas, los desarrolladores señalan la simplificación de la tecnología para fabricar una batería nuclear, lo que reduce a la mitad el costo de su producción.
«El diseño permite un orden de magnitud para aumentar la eficiencia de convertir la energía liberada durante la desintegración de la fuente de radiación beta en electricidad, lo que en el futuro reducirá el costo de la fuente en aproximadamente un 50% debido al uso racional de un radioisótopo costoso», dijo uno de los autores del desarrollo Sergey Legotin, profesor asociado del departamento. electrónica de semiconductores y física de semiconductores MISiS.
El uso de dicha batería solo es posible en dispositivos microelectrónicos especiales, incluso en dispositivos que operan en condiciones críticas: en el espacio, bajo el agua o en las montañas, señalan los investigadores. Por ejemplo, como fuente de alimentación de emergencia para pequeños sensores.
A pesar de la relativa seguridad para los humanos y la capacidad de trabajar hasta 20 años o más, las baterías atómicas aún no han encontrado uso en la vida cotidiana debido al alto costo de producción.
“En teoría, es posible el uso de fuentes de radiación beta de baja energía en algunos dispositivos domésticos. Pero es muy, muy caro y difícil. Se requerirá mucho material radiactivo, las baterías comenzarán a abrirse, y estos ya son temas de seguridad de producción, uso y procesamiento ”, dijo Sergei Legotin en una conversación con RT.
En este momento, el desarrollo de MISiS está siendo patentado internacionalmente, y la propia universidad es reconocida por expertos extranjeros como «uno de los actores clave en el mercado global de baterías betavoltaicas», señala el servicio de prensa de la universidad. Teniendo en cuenta las características mejoradas, la batería nuclear rusa podrá ocupar una parte importante de este mercado, los investigadores están seguros.
