中國(guó)粉體網(wǎng)訊 英國(guó)原子能管理局4日宣布，英國(guó)原子能管理局(UKAEA)和布里斯托大學(xué)的科學(xué)家和工程師宣布成功制造出世界上第一塊碳-14金剛石電池。這種新電池技術(shù)由于使用了放射性同位素碳-14，可以提供數(shù)千年的可靠電源。這一突破有可能徹底改變從醫(yī)療設(shè)備到太空探索的一系列應(yīng)用。
低光強(qiáng)度相機(jī)捕捉到由發(fā)射β時(shí)線的碳-14原子制成的合成金剛石碳膜發(fā)出的微弱無線電光
據(jù)悉，該碳-14金剛石電池憑借放射性同位素碳-14，可提供長(zhǎng)達(dá)數(shù)千年的可靠電源，無疑是能源創(chuàng)新領(lǐng)域的重大飛躍。英國(guó)原子能管理局新聞稿著重強(qiáng)調(diào)，其借助碳-14能量，利用同位素放射性衰變產(chǎn)生低水平能量，金剛石作為碳-14的“安全護(hù)盾”，在保障安全的同時(shí)維持發(fā)電效能，半衰期達(dá)5700年。
在應(yīng)用層面，此電池潛力巨大、前景廣闊。于醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，生物相容性良好的金剛石電池堪稱植入式設(shè)備“福音”，適配眼科設(shè)備、助聽器、心臟起搏器等，大幅減少電池更換頻次，減輕患者痛苦。UKAEA氚燃料循環(huán)總監(jiān)Sarah Clark指出：“金剛石電池提供了安全、可持續(xù)的微瓦級(jí)電力供給方案。”從極端環(huán)境適用性來看，電池超長(zhǎng)壽命契合太空及地球極端環(huán)境使用需求，能為有源射頻（RF）標(biāo)簽供電，助力航天器、有效載荷等物體追蹤識(shí)別，數(shù)十年無需更換，成為太空探索及遠(yuǎn)程地面應(yīng)用的不二之選。
談及工作原理，該電池別具一格。英國(guó)原子能管理局解釋稱，其通過捕獲碳-14放射性衰變產(chǎn)生的快速移動(dòng)電子發(fā)電，類似太陽(yáng)能板光電轉(zhuǎn)化，不過利用的是金剛石內(nèi)電子運(yùn)動(dòng)，借此實(shí)現(xiàn)低水平電力的千年續(xù)航。布里斯托爾大學(xué)湯姆·斯科特教授滿懷期待：“我們的微功率技術(shù)有望賦能多領(lǐng)域關(guān)鍵應(yīng)用，期待與各界伙伴深挖潛能�！�
前不久美國(guó)初創(chuàng)公司NDB也發(fā)布重磅成果，宣稱打造出世界首個(gè)納米金剛石核電池，可在任意環(huán)境運(yùn)行，自充電續(xù)航成千上萬年。該技術(shù)變廢為寶，從核廢料石墨中制備納米金剛石，借碳-14衰變發(fā)電，納米金剛石身兼半導(dǎo)體、散熱片雙重角色，電荷收集率高達(dá)40%。金剛石高導(dǎo)熱性確保高效能量轉(zhuǎn)換同時(shí)避免過熱，且其耐用性遠(yuǎn)超不銹鋼，輻射安全水平低于人體自然輻射，實(shí)現(xiàn)技術(shù)安全與性能雙重突破。雖說聽來像“天方夜譚”，但納米金剛石因微觀尺寸衍生的特殊效應(yīng)，具備優(yōu)異物化、機(jī)械、生物相容性等諸多特性，近年在頂刊頻繁“出圈”，引得學(xué)界、業(yè)界矚目。
金剛石電池潛力廣泛，適用于航天、醫(yī)療、遠(yuǎn)程監(jiān)控及消費(fèi)電子等領(lǐng)域。在太空任務(wù)中，其持久穩(wěn)定性為航天器供電提供保障；醫(yī)療植入設(shè)備因需長(zhǎng)期穩(wěn)定電源，金剛石電池成為優(yōu)選；在難以換電的場(chǎng)合，如海洋監(jiān)測(cè)、野生動(dòng)物追蹤，其長(zhǎng)壽命尤為關(guān)鍵。盡管成本高企，但隨著技術(shù)發(fā)展及規(guī)�；a(chǎn)，未來或應(yīng)用于智能手機(jī)、筆記本等消費(fèi)電子產(chǎn)品，徹底革新充電方式。
參考來源：
中國(guó)核技術(shù)網(wǎng)，布里斯托大學(xué)官網(wǎng)
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/留白）
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