23 ноября 2017 Г. Нанотехнологии и наноматериалы Российские нанотехнологии STRF.RU регистрация вход

   
Приложение журнала «Российские нанотехнологии» для iPad
Главная / Новости и События / Все новости
Редколлегия
Контакты
Размещение рекламы
Партнёры
форум
В мире НАНО
Реклама

Открытый инновационный университет

Новости и События

Все новости

05.10.2016   В Самаре создают «вечную» батарейку

Учёные Самарского национального исследовательского университета разработали технологию создания батарейки со сроком службы более 100 лет, сообщает пресс-служба вуза.

В основе разработки – идея преобразования энергии радиоактивного источника излучения в электрическую.

«Радиоактивный изотоп испускает поток электронов, и они генерируют электрическую энергию. Благодаря возникновению электрона изотопа, который генерирует источник бета-излучения, мы создаем аналог фотопреобразователя, но при этом нам не нужно солнце», – поясняет научный руководитель и главный конструктор проекта, доцент кафедры радиофизики, полупроводниковой микро- и наноэлектроники Самарского университета Виктор Чепурнов.

Над созданием подобных источников питания сейчас трудятся учёные по всему миру. Их экспериментальные образцы существуют в России,  Швейцарии и США. Преимущество данной разработки в экологичности, дешевизне и длительном сроке эксплуатации.

Эти свойства обеспечиваются за счет применения углерода-14 в качестве радиоактивного источника. Период его полураспада составляет 5700 лет и при этом, в отличие, например, от Ni-63, он нетоксичен и отличается низкой стоимостью.

Ещё одно отличие самарской разработки – в качестве «подложки» под радиоактивный элемент  используется принципиально новая структура – пористая карбидокремниевая гетеро-структура. Технология, запатентованная российскими учёными, совершенно отлична от традиционной: на готовой кремниевой подложке наращивается карбидная пленка «методом эндотаксии».

«Эта технология позволяет уменьшить стоимость «подложки» в 100 раз», – отмечает член команды разработчиков Альбина Гурская.

Неоспоримым плюсом карбидокремниевой структуры также является её устойчивость к радиации. При излучении изотопа она остается практически неизменной, что и позволяет батарейке работать неограниченный срок по меркам человеческой жизни.

«Вечные» батарейки незаменимы для «технологий будущего». Благодаря своей компактности они идеально подходят для различных датчиков в автоматизированных системах управления и контроля, в том числе – для бесперебойного мониторинга нефте- и газопроводов в течение всего их жизненного цикла в труднодоступных регионах Сибири, Дальнего Востока и Арктики.

Датчики с «вечной» батарейкой могут широко применяться в сложных механизмах, поскольку карбид кремния выдерживает температуру до 350 градусов.

«Мы научились делать нано- и мезопоры на подложке кремния, затем преобразовывать их нестабильные свойства в стабильные. То есть, мы переводим фазу кремния в фазу карбида кремния. Это тоже полупроводниковый материал. Он химически более устойчив, способен работать при температуре до 350 градусов. Кремниевые датчики температур работают максимум до 200. Карбид кремния в 10 раз радиационно пассивнее кремния, то есть, если в Чернобыльской ситуации роботы переставали слушаться, то на карбиде кремния уровень облучения допускается в 10 раз выше», – комментирует Виктор Чепурнов.

Пристальное внимание к автономным источникам питания уделяют разработчики автомобилей. Предполагается, что огромная масса датчиков должна работать независимо в «умном автомобиле» в пассивном или активном режиме. Такие источники питания будут эффективны и в беспилотниках – из-за их устойчивости и легкости при большой удельной мощности.

Широкие возможности для использования новых батареек открываются и в кардиологии, где остро стоит проблема замены элементов питания в датчиках кардиостимулятора, задающих ритм сердца. Повторную операцию могут выдержать далеко не все пациенты, и зачастую срок их жизни ограничен сроком работы кардиостимулятора.

STRF.ru



обсудить публикацию

версия для печати



ай вао
Интервью

Композиты на острие 3D-принтинга


Учёные СПбПУ и Сколтеха разрабатывают «софт» и «железо» для трёхмерной печати композиционных изделий

читать полностью читать полностью




Acta Naturae



© ООО «Парк-медиа», 2007-2008

Разработка - Metric

Все права защищены
Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100