protivostad, Первые новости о супер пупер мега прорывных аккумуляторах которые уже практически начали производить появились лет 20 назад. «Вечный» ресурс работы аккумулятора объяснили тем, что радиоактивное вещество внутри сердечника способно сохранять активность на протяжении тысячи лет.
Эта ядерная батарейка может работать 50 лет без подзарядки. Она скоро будет в продаже!
Применение такой технологии безгранично: небольшая батарейка может питать практически любой — как бытовой, так и военный прибор. От "вечных" спутников и небольших беспилотников до суперкомпьютеров и небольших полярных станций — одного элемента с радиоактивным изотопом будет достаточно, чтобы подогреть еду, дать свет и даже набрать горячую ванну. Защита от взрыва и теракта. Аспирант факультета прикладной физики Массачусетского технологического института Егор Касаткин отметил, что рынок для атомных батареек даже в существующих условиях безграничен. Военная и гражданская авиация, добывающая промышленность, автономные системы энергоснабжения — можно миллион направлений подобрать, где такая технология будет пользоваться спросом. Весь вопрос в том, насколько гибкой в конечном счёте получится архитектура — можно ли надстроить источник питания для подключения, скажем, не компьютера, а полноценного жилого помещения? Егор Касаткин Аспирант факультета прикладной физики Массачусетского технологического института Конкуренты тоже есть Промышленный выпуск радиоактивных изотопов для российских атомных батареек хотят наладить до конца 2020 года. Если коронавирус и спровоцированные им изменения не преподнесут дополнительных сюрпризов, то "бензин" для маленьких реакторов со слабым бета-излучением начнут делать в достаточных для экспорта количествах.
К созданию батареек, в которых радиоактивный изотоп и алмазный преобразователь для электрической энергии могут спокойно работать 50 и даже 100 лет, в разных странах подошли практически одновременно. Первые разработки российских учёных в этом направлении датируются 2018 годом, их британские коллеги создали такую же технологию в 2019-м, однако ни те ни другие батарейки в продаже ещё не появились. Третий Чернобыль? Что в КНДР с реактором атомной станции Зато у американских учёных есть вполне жизнеспособный образец. Разумеется, атомная батарейка в современном её виде — это почти всегда прототип, который нужно дорабатывать. Но американская технология существенно отличается от российской. Два прототипа бета-гальванических батарей значительно мощнее российских, хоть и работают по схожему принципу — преобразовывают радиоактивное бета-излучение в электрический ток.
Компания называет свою миниатюрную ядерную батарею первой в мире. Отмечается, что в модуль размером 15x15x5 мм помещены 63 изотопа. Изделие может выдавать мощность 100 микроватт и напряжение 3 В, однако к 2025 году планируется выпустить батарею мощностью 1 Вт.
Более того, во времена холодной войны этот вид батареи служил источником питания для радиостанций, работающих вдалеке от населенных пунктов. Батарея, о которой идет речь сегодня, не превышает в диаметре рублевую монету, но при этом генерирует постоянную энергию в течение 50 лет. Китайцы планируют снабжать таким источником питания не только смартфоны, но небольшие беспилотные аппараты, поскольку самое главное в них — это отсутствие необходимости заряжать устройства. Вечная батарейка в разрезе Фото: Соцсети Представители компании заявили, что в ближайшем будущем надеются обойти некие нормативные препятствия, которые мешают им запустить массовое производство этих чудо-батарей.
Батарея якобы уже передана клиентам для изучения, а по-настоящему мощный 1-Вт элемент будет представлен в 2025 году. Сообщается, что аккумулятор будет полностью безопасным, так как на него не будут влиять температура воздуха и другие факторы. Также отмечается, что проблем с утилизацией быть не должно — к концу эксплуатации почти все радиоактивные элементы попросту распадутся. Эта разработка, как и множество других подобных в США, России и в других странах, использует источник изотопов, который выделяет энергию при радиоактивном бета-распаде.
У таких батарей низкий КПД на уровне единиц процентов, но работать они могут десятилетиями, поэтому, например, нашли применение в качестве бортовых систем питания межпланетных станций, которые направляются вглубь Солнечной системы. Пригодные для использования в массовой электронике портативные прототипы атомных бета-гальванических батарей безуспешно пытаются создать в США, России и не только.
Нанопроволока и золото позволяют сделать вечный аккумулятор
Этот шаг китайские инженеры называют революционным в производстве аккумуляторов. Меньше и рубля, и юаня Фото: Соцсети Стоит напомнить, что само по себе сообщение про атомные батареи новостью по большому счету не является, поскольку они уже давно используются в самых разных сферах. К примеру, еще с 1960-х ими снабжаются космические корабли, а с 1970-х их используют в кардиостимуляторы, которые работают именно на радионуклидных батареях. Более того, во времена холодной войны этот вид батареи служил источником питания для радиостанций, работающих вдалеке от населенных пунктов.
Ведро в данном случае ёмкость, а вода это энергия.
Данный пример так же позволяет иллюстрировать и тот факт, что при разряде напряжение падает почти линейно на всём протяжении процесса разряда стабильным током, в отличие от аккумуляторов, которые могут удерживать напряжение более менее стабильно в процессе разряда. Зато, конденсатору совершенно не важно, до какого прога вы его разрядили, на половину или в ноль. В чём же суть суперконденсатора? Для сравнения, если представить «горлышко» аккумулятора, оно будет размером с трубочку капельницы, а у суперконденсатора как водопроводная труба 100мм.
Можете представить себе аккумулятор, который за секунду отдаст все свои 55А. Что бы не путать эту способность с возможностями обычного конденсатора, конденсатор может разрядиться полностью не за секунду, а мгновенно, временем можно пренебречь. Минусы: — очень малая ёмкость хотя есть всякие гибридные технологии, но судя по всему сегодняшний литий по плотности они не догонят.
Первые батареи такого типа появятся в продаже в конце этого года. Инвестором разработчиков выступил стартап-инкубатор Volkswagen Future Mobility. Утверждается, что разработка NDB не имеет себе равных и позволит «вечно» снабжать энергией абсолютно любое устройство: от носимых датчиков и смартфонов до самолётов и даже ракет.
Недавно мы услышали о подобном автономном источнике питания, разработанном и произведённом в России. Она может работать непрерывно до 20 лет. Батарейка NDB обещает большие возможности по всем параметрам. Сейчас это только прототип, но к производству компания обещает приступить до конца текущего года. Разработка NDB представляет собой специальный корпус из синтетических алмазов, внутрь которого помещен радиоактивный сердечник. В процессе неупругого рассеивания бета-излучение изотопов преобразуется в электрический ток.
Для элементов питания мобильных устройств это очень важно — напомним, что всего два года назад компания Samsung выпустила смартфон Galaxy Note 7, ставший самым опасным за всю историю мобильных средств связи — его литиевый аккумулятор содержал заводской дефект, приводивший к спонтанным возгораниям или даже взрывам. Существуют официально зафиксированные случаи получения травм и материального ущерба от сгоревшего Note 7. Альтернатива фторидным аккумуляторам Роберт Граббс — не единственный, кто стремится сделать аккумуляторы надежнее и долговечнее. В этом направлении работают многие крупные компании: к примеру, Microsoft в 2015 г. Годом ранее ученые из США усовершенствовали традиционные литиевые батареи за счет своего рода защитного кожуха, окутывающего анод и представляющего собой сетку толщиной 20 нм из углеродных куполов. Решение позволило повысить надежность аккумуляторов и увеличить их емкость.
Вечный аккумулятор и квантовый двигатель: новости технологий
Однако нельзя сказать, что замена литий-ионных аккумуляторов на литий-серные решит все проблемы. Исследователи и учёные из Технического университета Вены изобрели аккумулятор принципиально нового типа. В компании NDB (разработчик батарейки) утверждают, что продукт позволит "вечно" снабжать энергией абсолютно любое устройство: от смартфона до небольшой баллистической ракеты. «Вечный» ресурс работы аккумулятора объяснили тем, что радиоактивное вещество внутри сердечника способно сохранять активность на протяжении тысячи лет. Отметим, что в мае 2020 года появилась информация о начале сотрудничества Tesla и CATL в области создания аккумулятора для электромобилей.
Вечная энергия: американская студентка нечаянно изобрела "вечную" батарейку
В США созданы первые прототипы бета-гальванической батареи, способной работать 28 тыс. лет. Китайский стартап Betavolt заявил, что создал ядерную батарею для гаджетов, которая может генерировать электричество в течение 50 лет без подзарядки или обслуживания. А вот если несколько аккумуляторов соединить для увеличения напряжения или силы тока — тогда мы получим батарею.
Создан первый в мире аккумулятор, который не теряет ёмкость в течение 5 лет
Как сообщает New Atlas, новые аккумуляторы абсолютно безопасны для человека и окружающей среды, могут быть упакованы во все возможные форм-факторы, будут стоить как литий-ионные батареи, а главное — обладают невероятным сроком службы в 28 тысяч лет. И это все меняет. Подпишитесь , чтобы быть в курсе. NDB использует графитовые стержни из ядерных реакторов, которые поглотили излучение ядерных топливных стержней и сами стали радиоактивными.
Этот графит богат радиоизотопом углерода-14, который подвергается бета-распаду, высвобождая при этом антинейтрино и электрон бета-распада. NDB берет этот графит, очищает его и использует для создания крошечных алмазов из углерода-14. Алмазная структура действует как полупроводник и теплоотвод, собирая заряд и отводя его наружу.
Что умеют программные роботы Дальше радиоактивные алмазы из углерода-14 покрываются слоем дешевого, нерадиоактивного, созданного в лаборатории алмаза из углерода-12, который действует как сверхтвердый защитный слой радиоактивного элемента.
Единственный недостаток американского устройства — быстрый выход из строя. Научный сотрудник факультета физики Сямэньского университета в Китае Константин Ян отметил, что этот ресурс может вырабатываться за несколько лет.
Заявляемый ресурс — почти 30 тыс. Это очень много, но с учётом отсутствия буферных зон — конденсаторов или литийионных аккумуляторов, большая часть электроэнергии будет просто уходить в никуда. Суть в том, что пока не будет придумано хранилище для излишков энергии, смысла в таких батарейках нет.
Российская разработка в этом смысле почти идеальна — небольшой размер, отсутствие потерь энергии и высокий КПД. Её стоимость может оказаться в десятки раз ниже, чем зарубежных аналогов Константин Ян Научный сотрудник факультета физики Сямэньского университета в Китае Кто первый взял, того и тапки С точки зрения перспектив эксперты ожидают первого технологического "взрыва" на рынке мобильной электроники. Ноутбуки, смартфоны, смарт-часы, фитнес-трекеры и вообще любое устройство "интернета вещей" может быть оснащено как упрощённой версией атомной батарейки, так и "топовой" конфигурацией с повышенной выработкой электроэнергии.
Средняя цена "простой" версии на будущее — примерно 100 долларов. Цена за атомную батарейку верхнего уровня — около одной тысячи долларов США. Неуловимый русский "Посейдон".
Почему США так боятся ядерного удара из глубин Кроме электроники такие источники питания могут служить отличным средством для зарядки аккумуляторов в электрических автомобилях. Пока не известно, купит ли себе патент на производство атомных батареек Илон Маск, но перспектива использования в транспорте сумасшедшая. По сути, владелец электрической машины больше не будет "привязан" к зарядной станции, а литийионный аккумулятор с атомной батарейкой внутри и генератором будет заряжаться практически сразу, как возникнет такая необходимость.
В результате может получиться электромобиль с неограниченным запасом хода.
О спущенных шинах можно забыть навсегда, если кататься на велосипеде с вечными безвоздушными покрышками. Американцы придумали колеса с памятью формы сначала для марсоходов, а теперь предлагают использовать технологию на Земле. После столкновения с препятствием спираль искривляется, но быстро принимает исходную форму. Поэтому я могу согнуть ее вот так. Без подкачки колес на велосипеде можно проехать 12 тысяч километров. Это как от Парижа до Владивостока.
На ремонт придется остановиться только в случае, если на покрышках сотрется резина. А вот аккумуляторы телефонов разряжаются постоянно. Калифорнийские ученые создали вечную нанобатарею. Ну, почти вечную. Она сможет работать четыре века. Прототип уже выдержал двести тысяч циклов зарядки и разрядки. Для сравнения: современный мощный ноутбук рассчитан всего на тысячу.
Дело в том, что нанопроволоки в аккумуляторе сделаны из золота. Сверху они покрыты диоксидом марганца и гелем, который проводит ток. Во время зарядки гибкий аккумулятор не деформируется и не трескается, как обычный литий-ионный. Правда, устанавливать такой в гаджет пока очень дорого. Шар с бесконечным зарядом для телефонов, созданный в Белоруссии Как заряжать телефон бесконечно и бесплатно, уже придумали в Белоруссии. Без розетки — легким движением руки. Этот шар с USB-шнуром и есть зарядное устройство.
Внутри у него гироскоп, который реагирует на движение и запускает вращение небольшого металлического ротора. Устройство может раскручиваться до четырех тысяч оборотов в минуту и тем самым вырабатывает электричество.
Самые интересные проекты, открытия и исследования, а также информация о конкурсах и мероприятиях в вузах и научных центрах России в одном удобном формате. Будьте в курсе событий Десятилетия науки и технологий! Десятилетие науки и технологий в России Российская наука стремительно развивается.
Одна батарея на века: китайцы показали "вечный" аккумулятор для электромобилей
«Вечный» ресурс работы аккумулятора объяснили тем, что радиоактивное вещество внутри сердечника способно сохранять активность на протяжении тысячи лет. Успех "земляной" батарейки обусловлен её необычной конструкцией: анод из углеродного фетра расположен горизонтально под поверхностью почвы, а металлический катод. Он кислородно-ионный, и в отличие от других аккумуляторов, никогда не выйдет из строя. Китайская компания Tsinghua заявила о том, что ей удалось создать «вечную» батарею с повышенной выносливостью.
CATL выпустила первый в мире аккумулятор с нулевой деградацией в первые 5 лет
Этот материал в тысячи раз тоньше человеческого волоса, обладает высокой проводимостью и использует большую площадь поверхности для хранения и передачи электронов. Однако, эти нити крайне хрупкие и плохо выдерживают частую перезарядку. В обычной литий-ионной батарее они быстро растягиваются и ломаются. Инженеры UCI решили эту проблему, покрыв золотую нанопроволоку оболочкой из диоксида марганца и заключив ее в электролит из геля, напоминающего оргстекло.
Он измеряет объём расходуемой вами жидкости. И уже несколько лет на рынке есть специальные модемы для снятия показаний. То есть вам не нужно каждый месяц заглядывать под ванну с фонариком и разглядывать цифры — эта коробочка всё отправит на телефон сама. Но работает модем чаще всего от батареек, поэтому всё равно нужно лезть периодически под ту же ванну и с тем же фонариком, но не для того, чтобы снять показания, а чтобы заменить аккумуляторы. Разработка же алтайского студента автоматизирует процесс полностью.
Историк Марьяна Скуратовская Узнать больше Подпишитесь на ежемесячную рассылку новостей и событий российской науки! Самые интересные проекты, открытия и исследования, а также информация о конкурсах и мероприятиях в вузах и научных центрах России в одном удобном формате. Будьте в курсе событий Десятилетия науки и технологий!
Исследователи обнаружили, что их модель батареи должна быть «очень устойчивой к потерям энергии» благодаря тому, что она подготовлена в «темном состоянии», где она не может обмениваться энергией — поглощая или испуская фотоны — с окружающей средой. Разрушая эту квантовую сеть в «темном состоянии», как утверждают исследователи, батарея сможет разряжаться и выделять энергию в процессе. Но команде еще предстоит придумать жизнеспособные способы сделать это.