Батарея мобильного телефона, работающая девять лет от одной зарядки; автомобильный аккумулятор со столетним сроком службы; кардиостимулятор, рассчитанный на несколько тысяч лет работы — как заявляет калифорнийская компания NDB, в подобных приборах нет ничего фантастического. Воплотить все это в жизнь можно при помощи новой технологии производства наноалмазных батарей, разработанной инженерами фирмы.
Ядерные отходы — серьезная проблема для современного мира. Они чрезвычайно токсичны, а провести их безопасную утилизацию очень сложно и дорого. В NDB утверждают, что из части этих отходов — графитовых стержней из ядерных реакторов — вполне можно извлечь пользу.
Для этого материал стержней очищается до получения чистого изотопа углерода-14, а затем под давлением превращается в наноалмазы. Затем радиоактивный алмазный слой покрывается нерадиоактивным углеродом-12, полученным в лаборатории. Наноалмазы в такой системе работают как полупроводник и теплоотвод, а углерод-12 выполняет роль защитного покрытия.
В одном аккумуляторном элементе несколько наноалмазных слоев комбинируются с интегральной схемой и суперконденсатором для хранения и мгновенного распределения заряда. Как утверждают в NDB, такой элемент может быть масштабирован под любой стандарт и типоразмер аккумуляторов.
По словам разработчиков, несмотря на то, что для производства таких наноалмазных батарей планируют использовать опасные отходы, уровни излучения устройств будут меньше уровней излучения человеческого тела. А стоимость таких элементов питания будет сопоставима с литий-ионными батареями аналогичной мощности.
Компания еще не выпустила прототип, но заявляет, что у нее есть доказательства работоспособности концепции.
«Представьте себе такое в iPhone, — говорит директор по стратегическому развитию NDB Нил Найкер. — Представьте себе мир, в котором вам вообще не придется заряжать смартфон в течение дня, в течение недели, месяца… Вот чего мы можем достичь с такой технологией».
Заявления компании были встречены с осторожным скептицизмом в технических кругах.
«NDB говорит о разрабатываемых версиях ячейки с низким и высоким энергопотреблением, но до тех пор, пока мы не увидим выходные параметры [устройства], <…> это просто слова и не более», — пишет публицист издания New Atlas Лоз Блайн. А Стивен Новелла в своем блоге портале Neurologica напоминает, что у схожих прототипов, основанных на ядерной энергии, «плотность энергии чрезвычайно мала, намного ниже, чем у химических батарей вроде литий-ионных».
Чтобы узнать, каковы будут реальные параметры наноалмазных батарей, придется подождать. На создание первого рабочего образца, по словам разработчиков, потребуется около двух лет.