MY.UAНовини
Вчені створили акумулятор, який ніколи не потребує зарядки
Вчені створили акумулятор, який ніколи не потребує зарядки

Вчені створили акумулятор, який ніколи не потребує зарядки

Уявіть, що ваш телефон ніколи не потрібно заряджати, а кардіостимулятор служить усе життя. Вчені розробляють крихітні ядерні батареї, що працюють на радіовуглеці — безпечному та поширеному побічному продукті ядерних електростанцій.

На відміну від літій-іонних батарей, які з часом деградують і шкодять довкіллю, нові розробки використовують бета-випромінювання для створення каскаду електронів і вироблення електроенергії. Останній прототип команди значно підвищив ефективність технології, і хоча ще залишаються виклики, одного дня ядерна енергія може стати такою ж доступною, як ваш кишеньковий гаджет.

Проблеми сучасних батарей

Раптово розряджені телефони та електромобілі, які не можуть доїхати до місця призначення, підкреслюють спільну проблему – обмеженість батарей. Більшість перезаряджуваних літій-іонних (Li-ion) батарей, що використовуються у телефонах, ноутбуках і транспорті, працюють лише кілька годин або днів між заряджаннями. З часом їхня ефективність знижується, що змушує користувачів заряджати їх частіше.

Щоб розв’язати цю проблему, дослідники вивчають новий підхід: ядерні батареї на основі радіовуглецю. Ці компактні та доступні батареї можуть забезпечувати безпечну та довговічну енергію протягом десятиліть без необхідності перезаряджання.

Представлення нового рішення

Су-Іль Ін, професор Інституту науки і технологій Тегу-Кьонбук, представить результати своєї команди на весняній конференції Американського хімічного товариства (ACS) 2025 року, яка відбудеться 23-27 березня. Подія включатиме близько 12 000 доповідей на різні наукові теми.

Маленька барвниково-сенсибілізована бета-вольтаїчна батарея

Ця батарея містить радіовуглець як на катоді, так і на аноді, що підвищує її ефективність перетворення енергії.

Екологічні та технологічні обмеження

Часте перезаряджання не лише незручне, а й обмежує ефективність таких технологій, як дрони чи віддалені сенсори, які потребують стабільного довготривалого живлення. Крім того, літій-іонні батареї мають значні екологічні недоліки: видобуток літію енергоємний, а неправильна утилізація може завдати шкоди екосистемам.

«Продуктивність літій-іонних батарей майже досягла своєї межі», – зазначає Ін, який досліджує майбутні енергетичні технології. Тому його команда працює над ядерними батареями як альтернативою літію.

Як працюють ядерні батареї

Ядерні батареї виробляють енергію, використовуючи високоенергетичні частинки, які випромінюються радіоактивними матеріалами. Не всі радіоактивні елементи є шкідливими для організму, і деякі види випромінювання можна легко екранувати. Наприклад, бета-частинки (або бета-промені) можна блокувати тонким шаром алюмінію, що робить бета-вольтаїку потенційно безпечним варіантом для ядерних батарей.

Дослідники створили прототип бета-вольтаїчної батареї з використанням ізотопу вуглецю-14, відомого як радіовуглець. «Я вирішив використовувати радіоактивний ізотоп вуглецю, оскільки він випромінює лише бета-промені», – пояснює Ін. Крім того, радіовуглець є побічним продуктом ядерних електростанцій, його легко добути та переробити. А оскільки він розпадається дуже повільно, така батарея може працювати тисячоліттями.

Створення ефективнішої бета-вольтаїчної батареї

У типовій бета-вольтаїчній батареї електрони вдаряються об напівпровідник, що спричиняє утворення електроенергії. Напівпровідники відіграють критичну роль у процесі перетворення енергії, тому вчені активно шукають нові матеріали, які покращать ефективність батарей.

Щоб суттєво підвищити коефіцієнт перетворення енергії, команда використала напівпровідник на основі діоксиду титану (TiO₂), який часто застосовується в сонячних батареях, та барвник на основі рутенію. Вони зміцнили зв’язок між TiO₂ та барвником за допомогою обробки лимонною кислотою. Коли бета-промені з радіовуглецю взаємодіють із рутенієвим барвником, відбувається каскадна передача електронів – так званий «електронний лавинний ефект». Потім електрони передаються через барвник у TiO₂, який ефективно їх збирає.

Інновація з подвійним електродом

Нова батарея містить радіовуглець і в аноді, і в катоді. Обробка обох електродів радіоактивним ізотопом збільшила кількість вироблених бета-променів та зменшила втрати енергії між структурами.

Під час тестування прототипу команда виявила, що бета-промені, випромінювані радіовуглецем в обох електродах, активували рутенієвий барвник на аноді, створюючи електронний лавинний ефект. Отримані електрони збиралися шаром TiO₂ і передавалися через зовнішню електричну схему, генеруючи струм. У порівнянні з попереднім дизайном (де радіовуглець був лише на катоді), нова батарея продемонструвала значно вищу ефективність перетворення енергії — від 0,48% до 2,86%.

Довгострокові перспективи та застосування

Ін вважає, що такі ядерні батареї можуть знайти широке застосування. Наприклад, кардіостимулятори можуть працювати все життя, усуваючи потребу в хірургічній заміні.

Проте на сьогодні бета-вольтаїчний дизайн перетворює лише невелику частину радіоактивного розпаду на електроенергію, що робить його менш потужним, ніж звичайні літій-іонні батареї. Ін вважає, що подальше вдосконалення форми випромінювача бета-променів та розробка більш ефективних поглиначів допоможуть покращити продуктивність батареї.

Переосмислення ядерної енергії

Зі зростанням екологічних проблем ставлення до ядерної енергетики змінюється. Вона вже не сприймається лише як енергія великих електростанцій. Завдяки новій технології барвниково-сенсибілізованих бета-вольтаїчних батарей Ін стверджує: «Ми можемо розмістити безпечну ядерну енергію у пристроях розміром із палець.»

Дослідження фінансувалося Національним фондом досліджень Кореї та Інститутом науки і технологій Тегу-Кьонбук за підтримки Міністерства науки, інформації та комунікаційних технологій Кореї.

Поділитися
Поділитися сюжетом
Джерело матеріала
Арсанал вигризає перемогу у вовків
Football.ua
2025-12-13T22:03:58Z
Арсанал вигризає перемогу у вовків
Football.ua
2025-12-13T22:03:54Z
Арсанал вигризає перемогу у вовків
Football.ua
2025-12-13T22:03:53Z
Арсанал вигризає перемогу у вовків
Football.ua
2025-12-13T22:03:45Z
Арсанал вигризає перемогу у вовків
Football.ua
2025-12-13T22:03:31Z
Арсанал вигризає перемогу у вовків
Football.ua
2025-12-13T22:03:22Z
Арсанал вигризає перемогу у вовків
Football.ua
2025-12-13T22:03:20Z
Арсанал вигризає перемогу у вовків
Football.ua
2025-12-13T22:03:20Z
Арсанал вигризає перемогу у вовків
Football.ua
2025-12-13T22:03:16Z
Новая проблема Москвы: танкер "теневого флота" внезапно отказался от загрузки СПГ
UAToday
2025-12-15T13:09:42Z
Владельцам двухзонных счетчиков сообщили, что будет с ночным тарифом на электроэнергию с 1 января
UAToday
2025-12-14T19:09:54Z
Рождественский стол в 2025 году: за что придется заплатить 1 374 гривны
Знай
2025-12-13T20:12:54Z
Рождественский стол в 2025 году: за что придется заплатить 1 374 гривны
Знай
2025-12-13T20:12:37Z
Рождественский стол в 2025 году: за что придется заплатить 1 374 гривны
Знай
2025-12-13T20:12:27Z
Рождественский стол в 2025 году: за что придется заплатить 1 374 гривны
Знай
2025-12-13T20:12:26Z
Рождественский стол в 2025 году: за что придется заплатить 1 374 гривны
Знай
2025-12-13T20:12:24Z
Рождественский стол в 2025 году: за что придется заплатить 1 374 гривны
Знай
2025-12-13T20:12:23Z
Рождественский стол в 2025 году: за что придется заплатить 1 374 гривны
Знай
2025-12-13T20:12:21Z
Правительство Румынии пережило вотум недоверия
Европейская правда
2025-12-15T20:00:01Z
Зеленский о переговорах с США: думаю, у нас разные позиции по территориям
Европейская правда
2025-12-15T19:07:58Z
Премьер Испании преуменьшил проблемы своей партии и исключил возможность досрочных выборов
Европейская правда
2025-12-15T18:54:57Z
Новая глава британской разведки: Путин затягивает мирные переговоры по Украине
Европейская правда
2025-12-15T18:33:17Z
Премьер Эстонии: вопрос с замороженными россактивами нужно решить на этой неделе
Европейская правда
2025-12-15T18:18:38Z
Мерц: отказ использовать росактивы для Украины нанесет огромный ущерб ЕС
Европейская правда
2025-12-15T18:03:29Z
Разговор глав МИД ЕС с Уиткоффом и Кушнером был сорван из-за техпроблем
Европейская правда
2025-12-15T17:57:00Z
Зеленский о гарантиях безопасности для Украины: первые наработки выглядят неплохо
Европейская правда
2025-12-15T17:48:22Z
Беспилотники СБУ в третий раз ударили по нефтедобыче РФ на Каспии, - источники
UAToday
2025-12-15T17:27:04Z
Под Москвой слышны взрывы: россияне жалуются на атаку неизвестных дронов
UAToday
2025-12-14T20:33:12Z
В польском Жешуве в аварию попал автобус с туристами, есть пострадавшие
Европейская правда
2025-12-14T09:30:43Z
Россия под ударами дронов: в Урюпинске эвакуируют жителей из района нефтезавода – видео
Лига
2025-12-14T05:57:34Z
В ВМС рассказали, о последствиях атаки российского дрона на турецкий танкер
Лига
2025-12-14T00:00:16Z
В ВМС рассказали, о последствиях атаки российского дрона на турецкий танкер
Лига
2025-12-13T21:48:56Z
В ВМС рассказали, о последствиях атаки российского дрона на турецкий танкер
Лига
2025-12-13T21:48:51Z
В ВМС рассказали, о последствиях атаки российского дрона на турецкий танкер
Лига
2025-12-13T21:48:41Z
В ВМС рассказали, о последствиях атаки российского дрона на турецкий танкер
Лига
2025-12-13T21:48:37Z
В ВМС рассказали, о последствиях атаки российского дрона на турецкий танкер
Лига
2025-12-13T21:48:04Z
Украина запустит в Германии производство ударных дронов
Европейская правда
2025-12-15T17:15:05Z
Генштаб: по состоянию на 15 декабря общие потери вражеской армии в личном составе составили 1 189 470 солдат
UAToday
2025-12-15T13:09:22Z
Новая волна мобилизации в Украине: кто попадет в списки уже в январе 2026 года
UAToday
2025-12-14T19:09:41Z
Ванга и Нострадамус сделали много предсказаний на 2025 год: какие пророчества сбылись
UAToday
2025-12-14T19:09:09Z
В Польше обнаружили остатки "объекта, напоминающего дрон"
Европейская правда
2025-12-14T15:13:15Z
Военные в шоке с дронов от государства
Comments UA
2025-12-14T03:00:49Z
Военные в шоке с дронов от государства
Comments UA
2025-12-14T03:00:38Z
Военные в шоке с дронов от государства
Comments UA
2025-12-14T03:00:34Z
Военные в шоке с дронов от государства
Comments UA
2025-12-14T03:00:33Z
Вредно ли сладкое на ночь: диетологи объяснили, как сахар влияет на сон
UAToday
2025-12-15T15:03:24Z
Повышенное давление: Признаки того, что вам не хватает магния
UAToday
2025-12-15T13:09:22Z
С возрастом люди начинают просыпаться раньше: врачи рассказали, как это остановить
UAToday
2025-12-15T13:09:16Z
Как распознать отравление угарным газом и что делать дальше
UAToday
2025-12-14T19:09:14Z
Гвоздика: ее польза для вашего здоровья
UAToday
2025-12-14T19:09:12Z
От 3 до 50 тысяч: украинцам приготовили новую помощь – кто получит
Знай
2025-12-13T23:33:57Z
От 3 до 50 тысяч: украинцам приготовили новую помощь – кто получит
Знай
2025-12-13T23:33:53Z
От 3 до 50 тысяч: украинцам приготовили новую помощь – кто получит
Знай
2025-12-13T23:33:37Z
От 3 до 50 тысяч: украинцам приготовили новую помощь – кто получит
Знай
2025-12-13T23:33:34Z
Кондиционер в автомобиле зимой: эксперты рассказали, почему стоит время от времени его включать, а не ждать весны
Знай
2025-12-13T17:51:44Z
Кондиционер в автомобиле зимой: эксперты рассказали, почему стоит время от времени его включать, а не ждать весны
Знай
2025-12-13T17:51:36Z
Кондиционер в автомобиле зимой: эксперты рассказали, почему стоит время от времени его включать, а не ждать весны
Знай
2025-12-13T17:51:11Z
Кондиционер в автомобиле зимой: эксперты рассказали, почему стоит время от времени его включать, а не ждать весны
Знай
2025-12-13T17:51:02Z
Кондиционер в автомобиле зимой: эксперты рассказали, почему стоит время от времени его включать, а не ждать весны
Знай
2025-12-13T17:51:00Z
Пассажиры электромобилей массово жалуются на тошноту и головокружение: в чём причина
UAToday
2025-12-13T11:03:35Z
Ключи от автомобиля в холодильнике: зачем водители так делают и какие более удобные и надежные методы
Знай
2025-12-12T17:51:10Z
Почему даже новая батарея не спасает зимой: главная причина, о которой не догадываются водители
Comments UA
2025-12-12T14:45:45Z
Чтобы лобовое стекло не треснуло на морозе: эксперт рассказал об основных правилах
Знай
2025-12-12T11:51:02Z
Гороскоп на 16 декабря 2025 года по картам Таро для всех знаков зодиака
UAToday
2025-12-15T16:27:05Z
Ситуация на фронте на утро 15 декабря 2025 года
UAToday
2025-12-15T13:09:42Z
"Шахеды" атаковали Днепропетровскую область: раненые люди, разрушенные здания и транспорт
UAToday
2025-12-15T13:09:02Z
Россия атакует Украину ударными БПЛА: направление движения
TSN
2025-12-14T00:48:38Z
Россия атакует Украину ударными БПЛА: направление движения
TSN
2025-12-14T00:48:36Z
Россия атакует Украину ударными БПЛА: направление движения
TSN
2025-12-14T00:48:35Z
Россия атакует Украину ударными БПЛА: направление движения
TSN
2025-12-14T00:48:35Z
Россия атакует Украину ударными БПЛА: направление движения
TSN
2025-12-14T00:48:32Z
Россия атакует Украину ударными БПЛА: направление движения
TSN
2025-12-14T00:48:22Z
Гороскоп на понедельник 15 декабря 2025 года
UAToday
2025-12-14T19:09:31Z
Как уберечь полотенца и коврики в ванной от неприятного запаха – несколько советов
UAToday
2025-12-14T19:09:25Z
Рецепт праздничных икорных шапочек: маленькая роскошь на вашем новогоднем столе для встречи 2026
Знай
2025-12-14T03:51:24Z
Как нельзя выходить из дома 14 ноября и зачем убирать квартиру сегодня: приметы и запреты на Филимонов день
Знай
2025-12-14T02:51:59Z
Как нельзя выходить из дома 14 ноября и зачем убирать квартиру сегодня: приметы и запреты на Филимонов день
Знай
2025-12-14T02:51:57Z
Как нельзя выходить из дома 14 ноября и зачем убирать квартиру сегодня: приметы и запреты на Филимонов день
Знай
2025-12-14T02:51:48Z
Как нельзя выходить из дома 14 ноября и зачем убирать квартиру сегодня: приметы и запреты на Филимонов день
Знай
2025-12-14T02:51:36Z
Как нельзя выходить из дома 14 ноября и зачем убирать квартиру сегодня: приметы и запреты на Филимонов день
Знай
2025-12-14T02:51:27Z
Как нельзя выходить из дома 14 ноября и зачем убирать квартиру сегодня: приметы и запреты на Филимонов день
Знай
2025-12-14T02:51:18Z
Из-за жёстких лимитов в лицензированных онлайн-казино бюджет Украины может терять до 4 млрд грн в год — FAVBET
MY.UA
2025-12-17T15:46:21Z
Компания SpaceX анонсировала обновление Starlink: что изменится в характеристиках уже в 2026 году
UAToday
2025-12-15T14:00:15Z
В Турции массово появляются гигантские провалы грунта, напоминающие библейские пророчества
UAToday
2025-12-15T13:09:10Z
На Солнце появилось гигантское пятно, которое может привести к катастрофе на Земле
TSN
2025-12-14T02:51:48Z
На Солнце появилось гигантское пятно, которое может привести к катастрофе на Земле
TSN
2025-12-14T02:51:28Z
На Солнце появилось гигантское пятно, которое может привести к катастрофе на Земле
TSN
2025-12-14T02:51:20Z
На Солнце появилось гигантское пятно, которое может привести к катастрофе на Земле
TSN
2025-12-14T02:51:15Z
На Солнце появилось гигантское пятно, которое может привести к катастрофе на Земле
TSN
2025-12-14T02:51:02Z
На Солнце появилось гигантское пятно, которое может привести к катастрофе на Земле
TSN
2025-12-14T02:48:52Z
Конор Макгрегор женился: церемонию провели в старейшей церкви Ватикана
Фокус
2025-12-13T15:00:50Z
Конор Макгрегор женился: церемонию провели в старейшей церкви Ватикана
Фокус
2025-12-13T15:00:45Z
Конор Макгрегор женился: церемонию провели в старейшей церкви Ватикана
Фокус
2025-12-13T15:00:34Z
Конор Макгрегор женился: церемонию провели в старейшей церкви Ватикана
Фокус
2025-12-13T15:00:27Z
Конор Макгрегор женился: церемонию провели в старейшей церкви Ватикана
Фокус
2025-12-13T15:00:19Z
Конор Макгрегор женился: церемонию провели в старейшей церкви Ватикана
Фокус
2025-12-13T15:00:17Z
Конор Макгрегор женился: церемонию провели в старейшей церкви Ватикана
Фокус
2025-12-13T15:00:05Z
Тяжелоатлет Даниил Чиняков - о трех золотых медалях чемпионата Европы, Rammstein и пельменях
Комсомольская правда
2025-12-13T12:06:43Z
Рэпер Snoop Dogg станет тренером сборной США на Олимпиаде
Фокус
2025-12-12T12:45:47Z