Pin kim cương có thể tồn tại hàng nghìn năm
Một nhóm nghiên cứu ở Anh tạo ra pin kim cương carbon-14 có thể cung cấp điện an toàn với độ bền cao lên tới hàng nghìn năm.
Các nhà khoa học đến từ Đại học Bristol và Cơ quan năng lượng nguyên tử Anh (UKAEA) phát triển thành công pin kim cương carbon-14 đầu tiên trên thế giới. Nguồn năng lượng cách mạng hóa này có khả năng cung cấp điện cho thiết bị trong hàng nghìn năm, mang đến giải pháp bền vững và hiệu quả cho một loạt ứng dụng đa dạng, Interesting Engineering hôm 5/12 đưa tin.
Mẫu vật pin kim cương sử dụng carbon-14. (Ảnh: Đại học Bristol).
Pin kim cương carbon-14 tận dụng phân rã phóng xạ của carbon-14, đồng vị phóng xạ sử dụng phổ biến trong xác định niên đại hiện vật, để sản xuất điện. Được bao bọc trong kim cương, một trong những vật liệu cứng nhất hiện nay, mẫu pin mới sẽ thu thập phóng xạ an toàn nhằm tạo ra điện.
Carbon-14 phát ra phóng xạ tầm ngắn, được hấp thụ bởi vỏ bọc kim cương, đảm bảo an toàn trong khi sản xuất lượng điện thấp. Pin này hoạt động tương tự pin quang điện, nhưng thay vì biến đổi ánh sáng thành điện, nó sử dụng electron di chuyển nhanh từ phân rã phóng xạ. Kết quả là một nguồn điện lâu dài và đáng tin cậy với tuổi thọ ấn tượng. Do carbon-14 có chu kỳ bán rã 5.700 năm, pin vẫn giữ được một nửa lượng điện ngay cả sau hàng nghìn năm.
Sarah Clark, giám đốc Chu kỳ nhiên liệu tritium ở UKAEA, nhấn mạnh độ bền vững và an toàn của phát minh. "Pin kim cương đem đến cách an toàn và bền vững để cung cấp điện liên tục ở cấp microwatt. Chúng là công nghệ mới nổi sử dụng kim cương nhân tạo để bao bọc lượng carbon-14 nhỏ", Clark cho biết.
Một trong những đặc điểm hứa hẹn nhất của pin kim cương carbon-14 là tính linh hoạt. Loại pin này có thể sử dụng trong một loạt môi trường và thiết bị mà nguồn điện thông thường là bất khả thi. Pin kim cương tương thích sinh học có thể cách mạng hóa lĩnh vực y tế thông qua cung cấp điện cho thiết bị cấy ghép như máy điều hòa nhịp tim, máy trợ thính và thiết bị dùng cho mắt. Khác với pin truyền thống cần thay thế thường xuyên, pin kim cương có thể hoạt động hàng thập kỷ, giúp giảm bớt sự khó chịu và nguy cơ phẫu thuật cho bệnh nhân.
Ngoài ra, mẫu pin mới rất lý tưởng cho nhiệm vụ trong không gian và địa điểm xa xôi trên Trái Đất. Chúng có thể cung cấp điện cho tàu vũ trụ, vệ tinh, thậm chí thẻ theo dõi bằng tần số vô tuyến, giảm chi phí và kéo dài tuổi thọ hoạt động.
| Carbon-14 sử dụng trong pin được khai thác từ khối than chì, phụ phẩm ở lò phản ứng phân hạch hạt nhân. Thông qua tận dụng vật liệu, công nghệ giúp giảm chất thải phóng xạ đồng thời tạo ra nguồn năng lượng hữu ích. Anh sở hữu gần 95.000 tấn khối than chì. Quá trình sản xuất bao gồm sử dụng một giàn kết bám plasma, thiết bị chuyên dụng do Đại học Bristol và UKAEA cộng tác phát triển để phát triển cấu trúc kim cương. Phương pháp không chỉ cung cấp khả năng sử dụng chất thải phóng xạ mà còn giảm bớt chi phí và thách thức đối với lưu trữ an toàn. |
Robot chó đầu tiên hoàn thành cuộc thi chạy marathon chỉ với một lần sạc
Laibo 2, chó robot được phát triển tại Hàn Quốc, đã trở thành robot đầu tiên hoàn thành cuộc thi chạy marathon chỉ với một lần sạc sau khi chạy quãng đường 42.195 km.
NASA tài trợ 11,5 triệu USD nghiên cứu máy bay tương lai
NASA tài trợ kinh phí cho 5 tổ chức nghiên cứu máy bay thương mại mới với các tiêu chí giảm khí thải và hiệu quả hơn.
Xe hydro có thể chạy hàng nghìn kilomet không cần sạc
Mẫu xe 3 bánh Eco-Runner XIII hướng tới lập kỷ lục thế giới chạy quãng đường dài nhất bằng hydro mà không cần nạp niên liệu vào tháng 6/2023.
Siêu máy tính dự đoán cuộc đại tuyệt chủng vào năm 2100
Các nhà khoa học đã chạy một chương trình giả lập bằng siêu máy tính, mô tả cuộc đại tuyệt chủng trên Trái đất vào năm 2100.
Tham vọng chế tạo Iron Man của quân đội Mỹ
Bộ Tư lệnh Lực lượng Đặc biệt của Mỹ (SOCOM) hiện đang theo đuổi một chương trình mang tính cách mạng nhằm hỗ trợ năng lực siêu nhân cho binh sĩ trong nhiệm vụ tác chiến.
Máy bay siêu thanh Mach 7 có thể cất cánh năm sau
Máy bay siêu thanh do công ty Hypersonix Launch Systems phát triển đang tiến gần đến chuyến bay thử tự động đầu tiên theo chương trình của Đơn vị sáng kiến quốc phòng Mỹ (DIU).
