Атомная батарейка может работать десятилетиями
В последние годы появилась реальная возможность последовательно уменьшать размер многих технических изделий, особенно в сфере нанотехнологий. А вот источники питания всё ещё сравнительно велики да и недолговечны. Теперь американские исследователи создали поистине микроскопическую батарейку, которая может годами снабжать энергией такие устройства, как датчики дистанционного управления или, скажем, имплантируемые в тело человека медицинские приспособления. Откуда же берётся энергия такой батарейки? Представьте себе, из радиоактивных изотопов.
Батарейка нового типа способна преобразовывать энергию радиоактивного вещества непосредственно в движение. Она может напрямую двигать детали крошечной машины или генерировать электричество и подавать его в какой-то другой форме, более подходящей для миниатюрных устройств, нежели то, что мы имеем на данный момент. Такие источники питания идеально подходят для многих видов установок, где от этого зависит перспектива дальнейшей миниатюризации. Так считает Амиль Лал (Amil Lal), ассистент профессора в области электрических и компьютерных технологий при университете им. Корнелла в городе Итака (штат Нью-Йорк).
Между прочим, Эзра Корнелл (1807-1874), имя которого носит университет, был не только крупным американским финансистом. Он был ещё и квакером, а в этой христианской общине приветствуется благотворительность. Вот почему Корнелл учредил специальные гранты на исследовательскую работу. Но это потом, "под занавес". А прежде он разбогател, придумав, как можно навешивать телеграфные провода на столбы-опоры и, благодаря этому, стал основателем, директором и самым крупным владельцем акций телеграфной компании "Вестерн Юнион" (1855г). Её знают сегодня многие и у нас в России (по крайней мере, те, кому приходится срочно пересылать валюту). Но это так, к слову.
В августе 2002г в Детройте кандидат наук Хью Ли, который работает под руководством Лала в том же Корнеллском университете, представил и описал опытный образец нового энергообеспечивающего прибора на встрече исследователей DARPA - агентства по разработке передовых оборонных технологий. Он охарактеризовал этот образец как микроэлектронную электромеханическую систему, сокращённо - МЭМС. Показанный образец - уменьшенная версия прибора, спроектированного Лалом ещё в то время, когда он работал в Висконсинском университете (Медисон) вместе с профессорами-ядерщиками Бланчардом и Хендерсоном.
Краткое описание принципа работы опытного образца таково: бета-частицы (электроны), испускаемые тонкой плёнкой радиоактивного материала, поглощаются консолью, у которой заряд отрицательный. Консоль притягивается к положительно заряженной радиоактивной плёнке, пока не окажется достаточно близко, чтобы мог возникнуть электрический ток, уравновешивающий заряд. Тогда консоль отскакивает назад, и процесс повторяется.
Показанный в Детройте опытный образец выполнен из медной полоски шириной 1мм и длиной 2см. Толщина металла - всего 60микрометров (1 микрометр - это миллионная доля метра), и сделанная из него консоль располагается над тонкой плёнкой радиоактивного никеля-63 (изотоп никеля с другим числом нейтронов, нежели обычно). По мере распада изотопа он излучает бета-частицы. Радиоактивное вещество, как известно, может излучать бета-частицы, альфа-частицы или гамма-лучи, и в двух последних случаях энергия может оказаться опасной. Для своего прибора Лал избрал изотопы, излучающие бета-частицы, энергия которых слишком мала, чтобы проникать в кожу или под кожу.
Излучаемые электроны собираются на медной консоли, обеспечивая ей отрицательный заряд, а изотопная плёнка, теряя электроны, приобретает положительный заряд. Притяжение между плюсом и минусом клонит консоль книзу - до определённого положения. Рейка отталкивается и поднимается в исходное положение, затем всё начинается снова. Этот процесс чем-то напоминает работу дверного звонка, где электрическая цепь то замыкается, то размыкается, благодаря чему электромагнит приводит в движение рычажок звонка.
Радиоактивный изотоп может оставаться источником энергоснабжения в течение достаточно длительного периода - от нескольких недель до нескольких десятилетий. К примеру, период полураспада никеля-63 - более сотни лет, и Лал говорит, что батарейка на этом изотопе могла бы давать полезную энергию по меньшей мере лет пятьдесят.
Другие изотопы дают и другие возможности. И, в отличие от типичных химических аккумуляторов, приборы типа МЭМС могут функционировать при достаточно широком диапазоне температур. Возможные сферы их применения весьма разнообразны - это сенсорные датчики, используемые для мониторинга ракет в запечатанных контейнерах, сенсоры на поле возможных военных действий, где их не должно быть видно и где они остаются без присмотра в течение долгого периода, а также всевозможная медицинская аппаратура, которую имплантируют в тело пациента. Известно, например, что в мире есть немало пациентов со стимуляторами работы сердца, и им далеко не безразлично, каков размер используемой при этом техники.
Движущаяся вверх-вниз консоль может напрямую приводить в действие некий прибор, а может двигать кулачок или храповик, если требуется обеспечить вращательное движение. Намагниченный материал, прикреплённый к штоку, может производить электричество по мере того, как движется через катушку. Амиль Лал создал также версии МЭМС с консолью из пьезоэлектрического материала, который производит энергию при её деформации, давая импульс всякий раз, когда пластина поднимается. Можно получать и радиочастотные импульсы, которые используются при трансляции какой-то информации. В то же время Лал предполагает, что электрические импульсы могли бы использоваться со световыми диодами, если требуется выдавать оптический сигнал.
Помимо энергоснабжения других устройств, крошечные консоли могли бы использоваться как отдельные изолированные сенсоры. Обычно подобные приборы работают в вакууме. Однако можно разработать такие сенсорные датчики, которые были бы способны обнаруживать наличие какого-то конкретного газа, поскольку попадание газа в это устройство изменяет поток электронов между консолью и базой, что, в свою очередь, приводит к изменениям в амплитуде колебаний. Можно также обнаруживать перепады в температуре или давлении.
Сейчас группа учёных создаёт и тестирует всевозможные сенсоры, которым можно найти практическое применение, а также разнообразные варианты приборов для энергоснабжения, основанные именно на этой концепции. Как говорит Лал, опытный образец, показанный в августе в Детройте, - это просто-таки гигантское устройство по сравнению с теми, что создаются сейчас. По словам изобретателя, весь прибор в его нынешнем варианте, в том числе и его вакуумная оболочка, может занимать объём не более одного кубического миллиметра. Трудно представить себе батарейку такого размера, однако это именно то, что совсем ещё недавно обсуждалось лишь как перспектива развития на будущее. Понятно, что уменьшение размера источников питания повлечёт за собой дальнейшую миниатюризацию целого ряда приборов и устройств.
Остаётся лишь добавить кое-какую информацию для тех, кого заинтересовали разработки системы МЭМС. Работы ведутся в исследовательском отделе Корнелльского университета, одного из старейших научно-исследовательских центров США (основан в 1865г). Обращаться лучше к проректору по научной работе (Provost for Research). Адрес университета: Cornell University, 314 Day Hall, Ithaca, NY 14853, USA. Тел.: (607) 255-7200, факс: (607) 255-9030, сайт в Интернете - http://www.research.cornell.edu/default.html. Электронный адрес: vp_research@cornell.edu.
Павел Волгин
На грани невозможного #3(308),2003
Последние аномальные новости

Ведьму арестовали за неосторожное обращение с огнем

Вода сохранялась в марсианском кратере намного дольше

Вторжение яйцевидных НЛО в окрестностях Левелленда

Голубые сверхгиганты образовываются из слияния двух звезд

Домашние роботы со здравым смыслом

Есть места, куда сталкеры боятся ходить

Жизнь можно обнаружить в отдельном инопланетном зерне

Инопланетяне приглядывают за атомными станциями Индии

Как и когда можно увидеть дьявольскую комету

Люди скоро превратяться в Боргов

Миссия по сбору ресурсов с астероида Апофис

НЛО замечен над атомной станцией в Тамилнаду

Обнаружен потенциально обитаемый водный мир

Планетарный каннибализм распространен среди звезд

Половина всех менеджеров стремятся заменить работников ИИ

Полупроводниковые волокна для одежды людей

Рождение и смерть гигантских звезд

Тайна врат в Ад Иераполиса

Темная материя может образовывать звезды

Элитные коммандос обнаружили НЛО

Жители острова Пасхи посещали Южную Америку

Загадка образования первых галактик

Загадочный проект 'Синий луч' в действии

Замаскированный НЛО замечен над Португалией

Изучение экзотических звездных явлений

Космический телескоп распутал историю нашей галактики

Марсианский вертолет мог бы стать бортовым геологом

НЛО замечен над Южной Африкой

НЛО летают над атомными электростанциями Индии

Новый троянский астероид нашли на орбите Марса

Обнаружены четыре новых экзотических белых карлика

Понимание коррозии позволяет создавать новые металлы

Сверхмассивная черная дыра не оправдывает ожиданий

Секреты пояса Ван Аллена раскрыты

Стареющие коричневые карлики становятся одинокими

Таинственный свет в небе над Сан-Антонио

Темная материи поможет понять эволюцию галактик

Уфологи могут научить нас политической паранойе

Элитные коммандос захватили НЛО

Японский летчик-истребитель рассказал о НЛО

Бигфут и сасквоч - инопланетные гибриды

Выявили лучшие места в США для обнаружения НЛО

Инопланетяне дали нам план Стоунхенджа

Инопланетяне используют невероятные технологии

Культурная площадь в Розуэлле примет уфо-фестиваль

НЛО вблизи ядерных установок ставят экспертов в тупик

НЛО замечен над поверхностью Луны

Оборона землян будет быстро подавлена инопланетянами

Общественный колледж Портленда предлагает курс по НЛО

Одна из дюжины звезд поедает свои планеты

Официальные лица США ничего не знают о НЛО

Планетологи пытаются оценить толщину льда на Европе

Поиски обломков рейса MH370 дали новую надежду

Пришло время изучить лунные лавовые трубки

Самые паранормальные места в Нью–Йорке

Строительные блоки жизни стабильны в условиях Венеры

Уинстон Черчилль скрывал информацию об НЛО

Уфологи устремились на юг Франции

Фестиваль НЛО пройдет в апреле в Эдинбурге

Шведский архив регистрирует паранормальные явления

Автокресло

Влияние накрутки реакций в Telegram на контентную стратегию. Анализ и рекомендации

Астрофизики дадут подсказку в поисках темной материи

Более 1500 наблюдений НЛО над Великобританией за 4 года

Британский взгляд на внешность инопланетян

В Великобритании замечено почти 2000 наблюдений НЛО

ИИ ChatGPT является очень эффективным инструментом

Как были сделаны татуировки ледяного человека Эци

Как, по мнению британцев, выглядят инопланетяне

Китай может начать атаку на США с Луны

Китай строит ядерный космический двигатель

Люди изменили свои суждения под воздействием ИИ

Наблюдения НЛО в районе Тиссайда

Наблюдения НЛО над Ноттингемширом за последние три года

Намеки на третью планету системе PDS 70

Начались продажи электрических летающих такси

Нашли одну из древнейших звезд

Один астероид создал более 2 млрд вторичных кратеров

Пентагон усердно скрывает информацию об НЛО

Плавающие кристаллы замедляют старение звезд

Планетарная геофизика поможет в поиске инопланетян

Последние наблюдения НЛО в Лестершире

Почему миллиардеры по всему миру строят бункеры

Рентген показал каменного младенца внутри женщины

Робот, который выполнил сальто назад без гидравлики

Сбитый с толку астроном заметил НЛО над Луной

Следующий имплант Neuralink подарит зрение слепым

Собираются создать лунную железную дорогу

Создали импульсный двигатель на водяном топливе

У людей с гаванским синдромом не выявили повреждений мозга

Флотилия НЛО замечена над горой Шаста

Эра ИИ наступит быстрее, чем мы думали

Анализ может привести к изменению парадигмы о НЛО

Более 1500 наблюдений НЛО над Англией за 4 года

В Башкирии заметили падение с неба светящегося шара

Вампиршу XVI века похоронили с кирпичом в зубах

Детей из Зимбабве мучает полтергейст

Екатеринбуржцы увидели НЛО в облаках над городом

Жительница Эдинбурга заметила дискообразный НЛО

Загадка Безумного камня

Йог 22 года медитирует на жутком холоде

Как мы будем с ними разговаривать с инопланетянами

Легендарная подземная школа чернокнижников

Мы увидим полностью созданные ИИ игры через 5-10 лет

Наблюдения НЛО в Англии с 2020 года

Наблюдения НЛО над Мерсисайдом

Наркомана убила статуя Будды

НАСА обнаружит жизнь на Европе к 2030 году

Нечто с длинной шеей попал на камеру наблюдения

НЛО пролетает над поверхностью Луны

НЛО сбили в бразильском городе Пау Гранде

Новые изображения дьявольской кометы

Новые необычные наблюдения НЛО в районе Ковентри

ООН приняла эпохальную резолюцию по ИИ

Полемика вокруг загадочных сферул не утихает

Процедуры отчетности о НЛО и утилизации материалов

Рост числа государственных служащих-роботов

Самые реалистичные сценарии Апокалипсиса

Ужасающее заболевание - синдром лица демона

Что предсказал Нострадамус России

Штаты США, где вы будете похищены инопланетянами

Эволюция мозговых чипов

Бетти Андреассон провела у пришельцев несколько часов

Где в США лучшее место, чтобы увидеть НЛО

Загадочный космонавт Солуэй Ферт

Интерактивная карта НЛО в Великобритании

Истинно верующие атаковали бывшего главу AARO

Историческая уфологическая хроника

Лучшее место для встречи с инопланетянами

Не ждите правды от правительства США о НЛО

Несколько НЛО были замечены над Орегоном

Нефтянник заметил НЛО в форме тарелки

НЛО заметили в штате Миннесота

НЛО над фермой в Орегоне

НЛО украл шесть дней из жизни Трэвиса Уолтона

Офицер полиции Лонни Замора заметил НЛО

Парень заметиил НЛО прежде чем они растворились

Первая трансплантация ГМ-почки свиньи пациенту

Похищение Бетти и Барни Хилл одно из самых странных

Сексуальные эксперименты инопланетян над землянами

Тайна наблюдений НЛО вблизи ядерных объектов

Уфологи терроризируют бывшего директора AARO

Азиатская Зона 51 проводит фестиваль

Астероид изменил форму после удара зонда землян

Вы когда-нибудь сталкивались с инопланетянами в Айдахо

Изменяющий форму НЛО замечен над Бирмингемом

ИИ комментирует теории заговора о Кеннеди

ИИ может заменить умерших близких людей

ИИ становится волком с Уолл-стрит

Масштабная уфо-конференция все ближе

Модель Эбби Клэнси боится инопланетян

Нашли лучшее место для наблюдений НЛО в США

НЛО в форме тарелки парил над нефтяной вышкой

Одержимая женщина помочилась черным

Пациент Neuralink с параличом конечностей играет в шахматы

Похищение в Паскагуле покажут на Netflix

Почему так много людей все еще верят в НЛО

Сверхпроводимости при комнатной температуре не существует

Уфологи собрались у офиса Чака Шумера в Нью-Йорке

Уфологи устремились в тихий город Лимож

Уфологическая неделя на британском ТВ

Я вырос, мучимый злыми демонами, теперь я экзорцист

Быстрые займы онлайн

Аватар никогда не будет лгать или будет

Адмирал ВМС видел секретные файлы об НЛО

Водород обеспечивал энергию при зарождении жизни

Высокоскоростная камера зафиксировала полет НЛО

Добровольцы обнаружили 15 редких активных астероидов

Инопланетяне более чем реальны

Как Земля остается пригодной для жизни

Может ли земная жизнь выжить у красного карлика

Наблюдения НЛО в Арканзасе

Нам следует изучать на неопознанные подводные объекты

Нейтринный фон мог бы многое рассказать нам о Вселенной

Нехватка воды приводит к образованию кругов фей

НЛО замечен над Лас-Вегасом и горой Спирит

Оператор нефтяной вышки заметил НЛО

Опубликована карта активных черных дыр

Песчаные дюны Титана состоят из разбитых маленьких лун

Сколько времени потребуется, чтобы обойти Марс

Таинственные звери Японии. Жуткие ползающие твари

Тайна сознания. Чего может достичь наука

Уфо-конференция стоимостью 160 фунтов за билет

Британский спецназ обнаружил сбитый НЛО

Воспроизвели самую раннюю форму жизни в лаборатории

Где замечали рейс MH370 на картах Google

Подписка на новости
Наверх
Яндекс.Метрика