В России разрабатывается микроскопическая атомная батарейка

Техника
мобильная версия
, Текст: Сергей Попсулин

Российские исследователи создают радиоизотопную батарею - микроскопический элемент питания, который даст зеленый свет развитию наномедицины и других перспективных направлений, подразумевающих использование электромеханических систем микроскопических размеров.


Радиоизотопная батарея

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» разрабатывает радиоизотопную батарею — миниатюрный атомный источник питания, в котором энергия радиоактивного распада метастабильных элементов (атомных ядер) преобразуется в электричество.

Две задачи

Проблема создания радиоизотопных батарей состоит из двух задач. Первой задачей является создание собственно радиоизотопного источника сверхмалых размеров. В настоящее время одной из самых коротких цепочек преобразования энергии ядерного распада в электрическую считается термоэлектрическое преобразование. Оно отличается меньшими энергетическими потерями по сравнению с другими методами.

Отсюда возникает вторая задача — создание высокоэффективного термоэлектрического материала для преобразования энергии ядерного распада в электрическую. Мировая тенденция решения этой задачи на данный момент основана на использовании наноструктурированных материалов.


Создание атомных батарей даст зеленый свет развитию наномедицины


Работа «МИФИ» сфокусирована на создании высокоэффективного термоэлектрического материала на основе наноструктурированной пленки, состоящей из кластеров золота размером около 1 нм.  Деятельность исследователей финансируется из гранта Российского научного фонда, полученного университетом. 

Область применения

Радиоизотопные источники питания отличаются высокой плотностью заряда на единицу объема и веса. Потенциальная область применения таких систем достаточно широка. Она простирается от ядерных батарей сверхмалых размеров и кардиостимуляторов до микророботов различной специализации и назначения, а также устройств для длительной автономной работы в дальнем космосе, на больших глубинах, районах крайнего севера.

По мнению исследователей, располагая изотопными источниками, инженеры смогут создавать, например, новые типы медицинских датчиков, которые смогут «путешествовать» по кровеносным сосудам и передавать информацию в компьютер дистанционно. Такие роботы смогут очищать сосуды от шлаков и бороться с заболеваниями, перед которыми человечество пока бессильно.