中國(guó)粉體網(wǎng)訊 英國(guó)原子能管理局4日宣布,，英國(guó)原子能管理局(UKAEA)和布里斯托大學(xué)的科學(xué)家和工程師宣布成功制造出世界上第一塊碳-14金剛石電池,。這種新電池技術(shù)由于使用了放射性同位素碳-14，可以提供數(shù)千年的可靠電源,。這一突破有可能徹底改變從醫(yī)療設(shè)備到太空探索的一系列應(yīng)用,。
低光強(qiáng)度相機(jī)捕捉到由發(fā)射β時(shí)線的碳-14原子制成的合成金剛石碳膜發(fā)出的微弱無(wú)線電光
據(jù)悉，該碳-14金剛石電池憑借放射性同位素碳-14,，可提供長(zhǎng)達(dá)數(shù)千年的可靠電源,，無(wú)疑是能源創(chuàng)新領(lǐng)域的重大飛躍。英國(guó)原子能管理局新聞稿著重強(qiáng)調(diào),，其借助碳-14能量,，利用同位素放射性衰變產(chǎn)生低水平能量，金剛石作為碳-14的“安全護(hù)盾”,，在保障安全的同時(shí)維持發(fā)電效能,，半衰期達(dá)5700年。
在應(yīng)用層面,，此電池潛力巨大,、前景廣闊。于醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域,，生物相容性良好的金剛石電池堪稱植入式設(shè)備“福音”,，適配眼科設(shè)備、助聽器,、心臟起搏器等,，大幅減少電池更換頻次，減輕患者痛苦,。UKAEA氚燃料循環(huán)總監(jiān)Sarah Clark指出：“金剛石電池提供了安全,、可持續(xù)的微瓦級(jí)電力供給方案,。”從極端環(huán)境適用性來(lái)看,，電池超長(zhǎng)壽命契合太空及地球極端環(huán)境使用需求,，能為有源射頻（RF）標(biāo)簽供電,，助力航天器、有效載荷等物體追蹤識(shí)別，數(shù)十年無(wú)需更換,，成為太空探索及遠(yuǎn)程地面應(yīng)用的不二之選,。
談及工作原理,，該電池別具一格。英國(guó)原子能管理局解釋稱,，其通過捕獲碳-14放射性衰變產(chǎn)生的快速移動(dòng)電子發(fā)電,，類似太陽(yáng)能板光電轉(zhuǎn)化,，不過利用的是金剛石內(nèi)電子運(yùn)動(dòng),，借此實(shí)現(xiàn)低水平電力的千年續(xù)航,。布里斯托爾大學(xué)湯姆·斯科特教授滿懷期待：“我們的微功率技術(shù)有望賦能多領(lǐng)域關(guān)鍵應(yīng)用，期待與各界伙伴深挖潛能,。”
前不久美國(guó)初創(chuàng)公司NDB也發(fā)布重磅成果,，宣稱打造出世界首個(gè)納米金剛石核電池，可在任意環(huán)境運(yùn)行，自充電續(xù)航成千上萬(wàn)年,。該技術(shù)變廢為寶，從核廢料石墨中制備納米金剛石，借碳-14衰變發(fā)電,，納米金剛石身兼半導(dǎo)體、散熱片雙重角色，電荷收集率高達(dá)40%,。金剛石高導(dǎo)熱性確保高效能量轉(zhuǎn)換同時(shí)避免過熱,，且其耐用性遠(yuǎn)超不銹鋼,，輻射安全水平低于人體自然輻射,，實(shí)現(xiàn)技術(shù)安全與性能雙重突破。雖說聽來(lái)像“天方夜譚”,，但納米金剛石因微觀尺寸衍生的特殊效應(yīng),，具備優(yōu)異物化、機(jī)械,、生物相容性等諸多特性,，近年在頂刊頻繁“出圈”，引得學(xué)界,、業(yè)界矚目,。
金剛石電池潛力廣泛，適用于航天,、醫(yī)療,、遠(yuǎn)程監(jiān)控及消費(fèi)電子等領(lǐng)域。在太空任務(wù)中,，其持久穩(wěn)定性為航天器供電提供保障,；醫(yī)療植入設(shè)備因需長(zhǎng)期穩(wěn)定電源，金剛石電池成為優(yōu)選,；在難以換電的場(chǎng)合,，如海洋監(jiān)測(cè)、野生動(dòng)物追蹤,，其長(zhǎng)壽命尤為關(guān)鍵,。盡管成本高企，但隨著技術(shù)發(fā)展及規(guī)�,；a(chǎn),，未來(lái)或應(yīng)用于智能手機(jī),、筆記本等消費(fèi)電子產(chǎn)品，徹底革新充電方式,。
參考來(lái)源：
中國(guó)核技術(shù)網(wǎng),，布里斯托大學(xué)官網(wǎng)
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/留白）
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