Đột phá với pin hạt nhân 'bất tử'

Theo TechSpot, các nhà khoa học Hàn Quốc vừa đạt được bước tiến quan trọng trong công nghệ pin với việc phát triển thành công pin hạt nhân chạy bằng radiocarbon. Loại pin này hứa hẹn cung cấp nguồn năng lượng bền vững cho nhiều thiết bị, từ máy trợ tim, vệ tinh đến xe tự hành.

Trong khi pin lithium-ion ngày càng bộc lộ những hạn chế về tuổi thọ và tác động môi trường, nhóm nghiên cứu tại Viện Khoa học và Công nghệ Daegu Gyeongbuk (DGIST) do Giáo sư Su-Il In dẫn đầu đã giới thiệu giải pháp mang tính đột phá: sử dụng carbon-14 làm nguồn phát năng lượng.  

Không giống các phương pháp khai thác năng lượng hạt nhân truyền thống dựa vào uranium hay plutonium, công nghệ mới tận dụng carbon-14 (đồng vị phóng xạ chỉ phát ra hạt beta), có thể kiểm soát dễ dàng bằng lớp nhôm mỏng. Đặc biệt, với chu kỳ bán rã lên đến 5.730 năm, loại pin này có thể duy trì hoạt động trong hàng thiên niên kỷ mà không cần thay thế.

Nguyên mẫu pin betavoltaic do nhóm nghiên cứu phát triển sử dụng titanium dioxide làm vật liệu bán dẫn, kết hợp với radiocarbon ở cả 2 cực, giúp nâng cao hiệu suất chuyển đổi năng lượng gấp gần 6 lần so với thiết kế trước đó. Mặc dù công suất đầu ra chưa thể cạnh tranh với pin lithium-ion, nhưng độ bền và tính ổn định vượt trội của pin hạt nhân mở ra tiềm năng ứng dụng rộng lớn trong tương lai.

Loại pin mới mở ra nhiều ứng dụng tiềm năng trong các lĩnh vực đòi hỏi nguồn năng lượng bền bỉ và ổn định. Trong y tế, máy trợ tim sử dụng loại pin này có thể hoạt động suốt đời bệnh nhân, loại bỏ nhu cầu phẫu thuật thay thế.

Trong không gian và môi trường khắc nghiệt, pin hạt nhân trở thành giải pháp lý tưởng cho vệ tinh, thiết bị thám hiểm đáy biển sâu hay vùng cực. Ngoài ra, công nghệ này còn phù hợp với cảm biến từ xa, máy bay không người lái và xe tự hành, những thiết bị yêu cầu nguồn điện liên tục.

Giáo sư In cho biết nhóm nghiên cứu đang tiếp tục tối ưu hóa thiết kế để nâng cao hiệu suất và mở rộng phạm vi ứng dụng. Ông tin rằng công nghệ này sẽ giúp mang năng lượng hạt nhân an toàn đến thiết bị nhỏ gọn, tạo ra bước ngoặt trong cách con người khai thác và sử dụng năng lượng trong tương lai.