Самарские ученые разрабатывают "вечную" батарейку

В датчиках с автономным источником питания заинтересованы и разработчики автомобилей АВТОВАЗа, и конструкторы беспилотных аппаратов.

В Самарском национальном исследовательском университете имени академика С.П. Королева разработали технологию, которая позволяет создать батарейку со сроком службы более 100 лет.

Электрическая энергия в "вечных" батарейках получается в результате преобразования из радиоактивной. В качестве радиоактивного источника в новой батарейке применяется нетоксичный и недорогой углерод-14, период полураспада которого 5700 лет.

Радиоактивный изотоп испускает поток электронов, и они генерируют электрическую энергию. "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.

"Вечные" батарейки используются в "технологиях будущего", например, в различного рода датчиках автоматизированных систем управления и контроля.

Среди сфер применения датчиков - мониторинг нефте- и газопроводов в течение всего их жизненного цикла в труднодоступных регионах Сибири, Дальнего Востока и Арктики, а также при создании сложных механизмов.

В качестве "подложки" под радиоактивный элемент самарские ученые используют принципиально новую структуру – пористую карбидокремниевую гетеро-структуру.

"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 работает при температуре на 150 градусов выше. Он в 10 раз радиационно пассивнее, чем кремний, то есть, если в Чернобыльской ситуации роботы переставали слушаться, то на карбиде кремния уровень облучения допускается в 10 раз выше", – комментирует Виктор Чепурнов.

В датчиках на "вечных" батарейках заинтересованы разработчики автомобилей, в том числе АВТОВаза, а также конструкторы различных беспилотных аппаратов и создатели кардиостимуляторов, проблема замены элементов питания в которых крайне актуальна.

Получение опытного образца нового элемента питания запланировано на октябрь-ноябрь этого года. В будущем предполагается тесное взаимодействие ученых Самарского университета по этой теме с госкорпорацией РОСАТОМ, ОИЯИ (Дубна), МИСИС, ПИЯФ (Гатчина), МГУ, предприятием “Электровыпрямитель” (Саранск) группой компаний АКОМ, зарубежными партнерами. Научные доклады ученых Самарского университета по бетавольтаике вызвали широкий интерес ученого сообщества на ряде международных конференций, в том числе на Сессии Отделения Ядерной Физики Российской Академии наук в ОИЯИ в городе Дубна.