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
Бриллиантовое кольцо и самолет: Сумская призналась, как ее хотели отбить у мужа
GlavRed
2025-10-07T00:27:07Z
Певица из Украины, поддерживающая режим Кремля, перенесла сложную операцию
Comments UA
2025-10-06T20:51:38Z
Звезда сериала "Слуга народа" обвинила полицию в похищении мужа и требовании $8 тысяч
Фокус
2025-10-06T20:12:46Z
Развлекающая россиян певица из Закарпатья жалуется, что в РФ отменяют ее концерты
Comments UA
2025-10-06T19:57:19Z
Рэпер MACAN идет на СВО убивать украинцев
Comments UA
2025-10-06T17:18:52Z
Новый фаворит сезона: элегантная альтернатива ботинкам, которая стремительно покоряет осень 2025 года
TSN
2025-10-06T15:33:59Z
Суханов показал фото с поцелуем мужчины и поставил на место хейтеров, которые приписали ему камингаут
TSN
2025-10-06T15:33:53Z
"Дед Панас, а не Тарас Шевченко": в сети возмутились новым памятником Кобзарю
Фокус
2025-10-06T14:45:31Z
Известный украинский продюсер прокомментировал языковые скандалы вокруг Верки Сердючки: "Вопрос к слушателям"
TSN
2025-10-06T14:21:21Z
Украина создала систему для предотвращения блекаута во время российских атак — WSJ
TSN
2025-10-07T00:36:09Z
На гривнах предлагают разместить надпись Мы верим в Бога
Корреспондент
2025-10-06T20:21:19Z
Выйти на пенсию в 60 смогут не все: ПФУ назвал новое ключевое требование
Хвиля
2025-10-06T19:21:21Z
Всего 60 долларов: пенсионерам рассказали, на что рассчитывать в 2026 году
Хвиля
2025-10-06T18:39:13Z
Работа для пенсионеров в Днепропетровской области: где обещают зарплату от 45 тысяч гривен
Политека
2025-10-06T18:30:16Z
Олигархический след в попытке захвата «Укрэнерго»
Комсомольская правда
2025-10-06T18:21:43Z
Китай предложил Трампу $1 трлн инвестиций в США - СМИ
Корреспондент
2025-10-06T17:57:49Z
В Ленинградской области беда из-за украинской атаки
Comments UA
2025-10-06T17:39:59Z
Автоматического перерасчета субсидий не будет: кому придется лично обратиться в ПФУ
Хвиля
2025-10-06T17:18:08Z
Французы назвали виновного в нынешнем политическом кризисе
Корреспондент
2025-10-06T23:57:41Z
Украина уже совершает удары ракетами «Фламинго» — генерал Маломуж
TSN
2025-10-06T23:51:53Z
"Моральный шантаж": Орбан публично обвинил Зеленского в давлении
TSN
2025-10-06T23:42:54Z
"Томагавки" для Украины: Волкер раскрыл, как ложь Путина заставила Трампа изменить решение
TSN
2025-10-06T22:09:26Z
«Утонующий корабль»: Орбан оскандалился новым громким заявлением о Евросоюзе
TSN
2025-10-06T22:03:55Z
Виноват COVID, Польша, Прибалтика. Меркель о войне
Корреспондент
2025-10-06T21:09:10Z
Военных шокировала стоимость аренды жилья для нардепов: что предлагают
Comments UA
2025-10-06T21:00:30Z
30% проголосовали за правящую проевропейскую партию, – журналист о молдаванах в Приднестровье
Знай
2025-10-06T20:42:44Z
В Египте стартовали непрямые переговоры Израиля и ХАМАС по мирному плану США — BBC
ZN UA
2025-10-06T20:36:52Z
В Полтаве ночью раздались взрывы: город атакуют БпЛА
TSN
2025-10-06T22:48:23Z
В Хорватии пьяный мужчина «убил» гадюку алкоголем
Новости Украины
2025-10-06T21:03:13Z
Стоимость уклонения от мобилизации ужасает: масштабную "схему для уклонистов" разоблачили в Киеве
Comments UA
2025-10-06T17:24:04Z
На Полтавщине исчезла семья: женщину и ребенка нашли мертвыми
Корреспондент
2025-10-06T17:09:08Z
Рядом с Запорожской АЭС раздались взрывы, — МАГАТЭ
Фокус
2025-10-06T17:06:15Z
Экс-военкому придется вернуть государству деньги за два люксовых авто, которые "теща подарила"
Фокус
2025-10-06T17:00:11Z
В Индии ливни вызвали наводнения и оползни: погибли десятки людей
Корреспондент
2025-10-06T15:57:34Z
Парень залез на фонтан и погиб ужасной смертью: что с ним произошло
TSN
2025-10-06T15:18:30Z
В Белгороде пожаловались на ракетную атаку. В городе снова проблемы с электричеством
Лига
2025-10-06T15:10:22Z
Офицер Касьянов ответил на заявления о неэффективности подразделения
ZN UA
2025-10-06T22:03:14Z
"Почему такая паника поднялась": эксперт о том, что Минобороны получит доступ к госреестрам
TSN
2025-10-06T22:03:08Z
Тигран Кеосаян жив: в России переполох из-за смерти известного пропагандиста
Comments UA
2025-10-06T21:30:14Z
Гадюка укусила пьяного мужчину и умерла — что стало причиной
TSN
2025-10-06T20:51:44Z
"Ненавидел свое происхождение": исповедь украинца из Канады, сменившего фамилию на английскую ради карьеры
TSN
2025-10-06T20:51:29Z
Российские войска заказывают у китайских компаний спутниковые фото Украины на десятки миллионов долларов
Новости Украины
2025-10-06T20:36:23Z
Дети не плохие, они – другие: педагог объяснил поведение современных подростков
Знай
2025-10-06T19:51:41Z
«Попытка держать всех в цифровых рукавицах»: журналистка рассказала, как украинцы встают на учет заграницей
Знай
2025-10-06T19:42:51Z
ТЦК задержали и не выпускают: план действий от юристов
Знай
2025-10-06T19:30:54Z
В Житомире построят новую больницу при поддержке Нидерландов
Хвиля
2025-10-06T23:30:02Z
Это напиток настоящее спасение от заболеваний кишечника
Comments UA
2025-10-06T21:48:05Z
Врачи назвали симптом Covid, который может остаться после выздоровления на всю жизнь
Comments UA
2025-10-06T21:12:13Z
Мужчины в Украине чаще умирают от рака, чем женщины: главная причина
Хвиля
2025-10-06T20:12:14Z
Лекарство, которые нельзя сочетать с кофе: последствия могут быть разрушительными для вашего здоровья
Знай
2025-10-06T17:51:38Z
"Бутылка "Кока-колы" должна быть в каждом доме, в котором есть дети": неожиданный совет от врача-педиатра
Знай
2025-10-06T16:21:24Z
Своевременный завтрак способствует долголетию: ученые обнаружили новую связь между режимом питания и продолжительностью жизни
TSN
2025-10-06T14:36:59Z
Почему нельзя отжимать чайный пакетик в чашку: однако практически все имеют такую привычку
TSN
2025-10-06T14:21:58Z
Ученые выяснили, что защищает коренных африканцев от болезней: может ли это помочь в лечении
TSN
2025-10-06T13:33:05Z
Kia завершает производство Soul после 16 лет на рынке
Корреспондент
2025-10-06T19:33:38Z
Самовольный "тюнинг" выльется в копейку: что запрещено менять в авто
Знай
2025-10-06T18:21:33Z
Dacia показала концепт своего самого доступного электромобиля
Корреспондент
2025-10-06T17:42:25Z
Nintendo объяснила, зачем Самус мотоцикл в Metroid Prime 4: Beyond для Switch и Switch 2
GameMag
2025-10-06T17:06:41Z
В Киеве заметили раритетный спортивный Rolls-Royce со стильным тюнингом
Фокус
2025-10-06T16:00:42Z
Спрос на электромобили в Украине бьет рекорд
Новости Украины
2025-10-06T14:42:45Z
На аукцион выставили редкий суперкар Ferrari легенды "Формулы-1"
Фокус
2025-10-06T09:42:02Z
Гибридная установка и заводское ГБО: представлены новые Logan и Sandero
Фокус
2025-10-06T08:51:07Z
Tesla показала тизер электромобиля – презентация состоится 7 октября
Лига
2025-10-06T07:45:19Z
Украинские дроны уничтожили редкую российскую станцию РЭБ "Житель" – видео
Лига
2025-10-07T00:39:25Z
Штраф за проезд в транспорте: может ли получить пенсионер
ZN UA
2025-10-06T22:24:07Z
Россия атакует Украину БпЛА: направление движения целей
TSN
2025-10-06T22:03:21Z
Россияне в шоке от потерь: о чем заявляют
Comments UA
2025-10-06T22:00:58Z
Депутаты получили миллионы на аренду квартир в столице: инфографика
ZN UA
2025-10-06T21:33:20Z
Враг оккупировал Малиевку — DeepState
TSN
2025-10-06T21:18:30Z
Украина нанесла мощный удар по объектам в Крыму: о чем молчит командование РФ. ВИДЕО
Новости Украины
2025-10-06T20:21:44Z
Взрывы в Харькове: что известно о "прилетах"
Comments UA
2025-10-06T19:45:58Z
Военная хитрость: украинский дрон уничтожил российский «Бук-М1» самым необычным способом. ВИДЕО
Новости Украины
2025-10-06T19:03:59Z
День ангела 7 октября: кого и как поздравлять с именинами
TSN
2025-10-06T21:18:35Z
Запеканка из макарон с грибами и соусом бешамель: вкус, согревающий душу, рецепт
Знай
2025-10-06T20:51:19Z
Прогулки, йога и библиотека: почему осенью легко сформировать здоровые привычки
Знай
2025-10-06T18:51:33Z
Ловушка для туристов: Бесплатное DLC Valley of Memory для Assassin’s Creed Mirage выходит в ноябре
GameMag
2025-10-06T18:39:04Z
Турист удивился, когда бюджетный отпуск превратился" в роскошный тур за $23,8 млн
Фокус
2025-10-06T16:00:26Z
Не выбрасывай увядшие розы: магическая соль для ванн, которая преобразит вашу кожу
Знай
2025-10-06T15:51:32Z
Море, котики и жизнь на острове: в Греции открыли вакансию, о которой мечтают тысячи
TSN
2025-10-06T15:33:39Z
Гороскоп на 7 октября 2025 года по картам Таро для всех знаков зодиака
UAToday
2025-10-06T15:27:41Z
Как почистить унитаз от желтого налета, мочевого камня, ржавчины: неработающие методы и эффективные способы
TSN
2025-10-06T15:06:45Z
Слух: Ремейк Silent Hill 3 выйдет в 2028 году
GameMag
2025-10-07T00:36:03Z
Marathon от создателей Destiny 2 возвращается — Bungie и Sony анонсировали следующее закрытое техническое тестирование
GameMag
2025-10-06T22:27:35Z
Открытое тестирование Call of Duty: Black Ops 7 не вызвало большого ажиотажа в Steam — бета проиграна Battlefield 6
GameMag
2025-10-06T21:42:20Z
Луна будет гигантской: когда украинцы смогут насладиться Суперполной
TSN
2025-10-06T21:18:17Z
Дешевый убийца дронов: европейский производитель создал ракету, уничтожающую "Шахеды" с помощью шариков
TSN
2025-10-06T20:51:32Z
ИИ может уничтожить человечество за 10 лет: разработчик сделал тревожное признание
TSN
2025-10-06T20:51:00Z
Электросчетчик пошел на второй круг: что делать, если не выходит передать показатели
Знай
2025-10-06T20:12:12Z
Война и мир: Обзор Hell is Us
GameMag
2025-10-06T19:03:08Z
Во Франции обнаружена древнеримская мастерская по обработке древесины
Корреспондент
2025-10-06T18:57:33Z
УПЛ назвала лучших футболиста и тренера по итогам сентября
ZN UA
2025-10-06T22:06:20Z
Айнтрахт снова на пороге крупного заработка
Корреспондент
2025-10-06T21:45:53Z
Бавария нацелилась на игрока, которого хочет заполучить Ливерпуль
Корреспондент
2025-10-06T20:57:41Z
ChatGPT помог воспитаннику Манчестер Юнайтед подписать новый контракт
Корреспондент
2025-10-06T19:00:36Z
Французский топ-клуб готовит замену главного тренера
Корреспондент
2025-10-06T16:33:52Z
Сборная Узбекистана назначила главным тренером итальянского обладателя "Золотого мяча"
ZN UA
2025-10-06T15:45:07Z
Тренер ЛНЗ оценил игру команды и разгромную победу над Шахтером
Корреспондент
2025-10-06T09:06:28Z
Забарный получил оценку за матч с Лиллем, в котором вышел на замену
Корреспондент
2025-10-06T08:24:48Z
Гвардиола после 250-й победы: Я не знал, что побил рекорд
Корреспондент
2025-10-06T05:30:59Z