باتری الماس کربن-۱۴ و تامین نیرو برای هزاران سال

به تازگی دانشمندان موفق به ساخت نخستین باتری الماس کربن-۱۴ جهان متشکل از ایزوتوپ رادیواکتیو کربن-۱۴ و لایه‌ای از الماس مصنوعی، شده‌اند که می‌تواند نیروی مورد نیاز تجهیزات کم‌مصرف مانند دستگاه‌های ارتباطی ماهواره‌ای را بیش از ۵ هزار سال تامین کند.

کد خبر : ۹۹۴۲

شنبه - 24 آذر 1403

به گزارش اقتصاد معاصر به نقل از thenextweb، دانشمندان در بریتانیا موفق به ساخت نخستین باتری الماس کربن-۱۴ جهان شده‌اند که قادر بوده تا تجهیزات کم‌مصرفی مانند دستگاه‌های ارتباطی ماهواره‌ای را به مدت بیش از ۵ هزار سال تغذیه کند.

این باتری از ایزوتوپ رادیواکتیو کربن-۱۴ ساخته شده و در یک لایه نازک از الماس مصنوعی محصور شده است. در فرآیند تجزیه کربن-۱۴، الکترون‌ها آزاد می‌شوند و الماس به‌ عنوان یک نیمه‌رسانا عمل کرده و این الکترون‌ها را به برق تبدیل می‌کند. با توجه به نیمه‌عمر ۵،۷۰۰ ساله کربن-۱۴، دانشمندان انتظار دارند که این باتری بتواند به مدت چندین هزار سال به کار خود ادامه دهد.

سازمان انرژی اتمی بریتانیا (UKAEA) و دانشگاه بریستول با تجربیات قبلی UKAEA در زمینه انرژی هسته‌ای، رهبری توسعه این باتری را بر عهده گرفته‌اند. کاربرد‌های بالقوه این باتری بسیار وسیع است، به طوری که باتری‌های الماس می‌توانند تا انرژی دستگاه‌هایی مانند پیس‌میکرها، سمعک‌ها، ساعت‌ها و تراشه‌های کامپیوتری را به‌ خصوص در محیط‌هایی که امکان تعویض مکرر باتری وجود ندارد، تامین کنند.

همچنین مهندسان می‌توانند از این باتری‌ها برای تامین انرژی تجهیزات ارتباطی فضاپیما‌هایی مانند وایجر۱، دورترین شی ساخت بشر در فضا، استفاده کنند. ناسا این ماهواره را در سال ۱۹۷۷ پرتاب کرد و هنوز هم داده‌هایی به زمین ارسال می‌کند؛ با این حال انتظار می‌رود که قدرت آن فقط تا سال ۲۰۳۶ دوام داشته باشد.

کامپیوتر onboard وایجر۱ نیز با نیروی هسته‌ای کار می‌کند اما باتری آن از ایزوتوپ پلوتونیوم-۲۳۸ استفاده می‌کند که نیمه‌عمر آن فقط ۸۷.۷ سال است. اگر این به یک باتری الماس کربن-۱۴ تجهیز شود، می‌تواند یافته‌های خود را برای هزاران سال به زمین ارسال کند.

در همین راستا سارا کلارک از UKAEA اظهار می‌کند: «باتری‌های دیاموند، یک روش ایمن و پایدار برای ارائه سطوح مداوم میکرووات انرژی هستند.»

طبق گفته محققان، تابش موج کوتاه کربن-۱۴ در حال تجزیه خطرناک نیست، چراکه به‌ طور کامل توسط پوسته الماس جذب می‌شود. همچنین این باتری در پایان عمر خود قابل بازیافت خواهد بود.

قسمت الماس باتری در محوطه کولهم نزدیک آکسفورد در UKAEA تولید شده و از تجهیزات خاص برای رسوب‌گذاری پلاسما استفاده شده است. کربن-۱۴ نیز از بلوک‌های گرافیتی بوده که یک محصول جانبی در دسترس از راکتور‌های شکافت هسته‌ای هستند.

در حالی که این پروژه هنوز در مراحل اولیه است اما تام اسکات، استاد مواد در دانشگاه بریستول اعلام کرده که در حال بررسی شراکت‌های صنعتی برای تجاری‌سازی بالقوه این تکنولوژی در آینده هستند. اسکات رهبری تیمی را بر عهده داشته که از سال ۲۰۱۶، آزمایشات باتری الماس را آغاز کرده و حتی یک شرکت به نام آرکنلایت را برای این تحقیقات راه‌اندازی کرده است.