Прибор будет работать за счет распада радиоактивного вещества

Сотрудник лаборатории «Функциональные низкоразмерные структуры» НИТУ МИСиС, кандидат технических наук Александр Быков и аспирант кафедры полупроводниковой электроники и физики полупроводников Дарья Кузьмина занимаются исследованием под названием «Разработка и исследование радиационно-стимулированных элементов питания повышенного срока службы».

Процесс выработки электричества в новом генераторе похож на тот, что происходит в солнечных батареях, однако здесь источник энергии встроен в элемент. При попадании из радиоактивного материала в полупроводник β-частицы генерируют электрический ток. Такой источник тока способен работать непрерывно на протяжении нескольких лет и десятилетий. Это зависит от используемого радиоактивного элемента, передает научный портал Naked-Science.

Как пояснил Александр Быков, такие элементы необходимы для автономного питания спецтехники, при работе в труднодоступных местах, в медицинских имплантах. На подобных батарейках работает марсоход Curiosity. Исследователи полагают, что на них смогут работать генераторы электроэнергии на Марсе.

Эффективный преобразователь энергии позволит использовать меньше делящегося материала, снизить вес генератора и уменьшить расходы на производство. Российские ученые предложили конструкцию преобразователя, в котором площадь поглощающей энергии будет увеличена в 7 раз. Специалисты уже провели испытания, которые доказали эффективность работы устройства при температурах от минус 100 до плюс 150 градусов.

«В наших разработках в качестве полупроводникового материала преобразователя используется алмаз, а в качестве рабочего элемента механо-электрического преобразователя – пьезоэлектрическая монокристаллическая консоль. Такое сочетание позволяет получать рабочее напряжение от 1,5 до 9 В при последовательно-параллельной сборке алмазных преобразователей и выше 9 В – при использовании механо-электрических преобразователей», - рассказала Дарья Кузьмина.

Проект ученых поддержан корпорацией «Росатом». Разработка приблизила человечество к жизни в космосе и на других планетах, а также к деятельности в суровых условиях арктического шлейфа, где также необходима многолетняя автономная работа прибора.