Shkencëtarët zhvillojnë bateri me jetëgjatësi mbi 5000 vjet, duke mbështjellë karbonin radioaktiv në diamant

Studiuesit nga Universiteti i Bristolit dhe Autoriteti i Energjisë Atomike në Mbretërinë e Bashkuar kanë krijuar baterinë e parë me diamant në botë të mundësuar nga karboni radioaktiv-14. Shpikja mund të provojë të jetë një ndryshim i vërtetë i lojës, duke lejuar që elektronika të funksionojë për mijëra vjet pa ndërrim baterie.

Për të arritur këtë arritje, ata përdorën vetitë e pabesueshme të karbonit-14, i cili është i njëjti izotop që përdoret zakonisht për gjetjet arkeologjike dhe fosilet e datimit të karbonit. Izotopi zbërthehet në nitrogjen-14 përmes një procesi të quajtur zbërthimi beta gjatë mijëra viteve. Ky proces gjeneron një rrjedhje të vogël, por praktikisht të pafundme elektronesh që mund të përdoren për të fuqizuar elektronikë në miniaturë.

Në fakt, karboni-14 ka një gjysmë jetë jashtëzakonisht të gjatë prej 5700 vjetësh, që do të thotë se gjysma e sasisë origjinale në një mostër do të kalbet në azot-14 gjatë asaj kohe. Kjo do të thotë se një bateri e vetme diamanti me karbon-14 mund të funksionojë teorikisht për më shumë se 10,000 vjet përpara se të bjerë nën 50% të kapacitetit të karikimit.

Me teorinë jashtë rrugës, studiuesit mbyllën sasi të vogla të izotopit në diamant për siguri. Ata ndërtuan një pajisje të specializuar plazmash për të prodhuar bateritë e diamantit duke printuar kryesisht kristalet artificiale të diamantit me printim 3D të mbjellë me sasi gjurmë të karbonit-14 të marrë nga objektet bërthamore. Nga këtu vjen termi “bateri diamanti”.

Vlen të përmendet se Universiteti i Bristolit për herë të parë propozoi konceptin e baterive diamanti në vitin 2016 në një leksion vjetor. Tani, gati një dekadë më vonë, është bërë realitet.

“Bateritë e diamantit ofrojnë një mënyrë të sigurt dhe të qëndrueshme për të siguruar nivele të vazhdueshme mikrovat të fuqisë. Ato janë një teknologji në zhvillim që përdorin një diamant të prodhuar për të mbështjellë në mënyrë të sigurt sasi të vogla karboni-14,” tha Sarah Clark, Drejtore e Ciklit të Karburantit Tritium në UKAEA.

Bateri të tilla ofrojnë një sërë aplikacionesh tërheqëse. Fillimisht, ata mund të fuqizojnë implantet mjekësore tepër jetëgjata si stimuluesit e ritmit, implantet okulare ose aparatet e dëgjimit pa i nënshtruar pacientëve operacione të rrezikshme të ndërrimit të baterive çdo disa vjet.

Ato do të ishin gjithashtu perfekte për të fuqizuar pajisjet elektronike në mjedise ekstreme ku zëvendësimi i baterive është jopraktik – si sensorë të groposur, pajisje për eksplorimin e hapësirës në det të thellë ose hapësirë, ose stacione të izoluara monitorimi.

Një tjetër rast përdorimi i propozuar është fuqizimi i etiketave dhe transmetuesve gjurmues për të monitoruar anijen kozmike, mbeturinat orbitale, anijet detare ose çdo gjë tjetër që duhet të zgjasë për shumë dekada pa ndërrimin e baterive nga njerëzit vazhdimisht.

“Teknologjia jonë e mikrofuqisë mund të mbështesë një gamë të tërë aplikacionesh të rëndësishme nga teknologjitë hapësinore dhe pajisjet e sigurisë deri te implantet mjekësore. Ne jemi të ngazëllyer që jemi në gjendje të eksplorojmë të gjitha këto mundësi, duke punuar me partnerë në industri dhe kërkime, gjatë viteve të ardhshme ”, tha profesor Tom Scott nga ekipi i shkencës së materialeve të Universitetit të Bristolit.

Pas vitesh përmirësimesh në rritje të baterisë, kjo përfaqëson një risi të rëndësishme në ruajtjen e energjisë. Shpresojmë se zbulimi është në të vërtetë i zbatueshëm komercialisht këtë herë.