Trung Quốc 'chơi lớn', khoe pin hạt nhân sống khỏe suốt 100 năm

19 giờ trướcBài gốc

Các nhà khoa học Trung Quốc vừa công bố một thành tựu đáng chú ý trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng: tại ra loại pin hạt nhân đầu tiên của nước này dựa trên carbon, có khả năng hoạt động lên đến 100 năm mà không cần sạc lại. Phát triển này mở ra triển vọng mới cho các ứng dụng đòi hỏi nguồn năng lượng bền bỉ trong môi trường khắc nghiệt.

Điều bất ngờ hơn, đây là thành quả đến từ một công ty dược phẩm. Công ty TNHH Wuxi Beita Pharmatech có trụ sở tại tỉnh Giang Tô, miền đông Trung Quốc, cho biết họ đã đạt được thành tựu này nhờ sự hợp tác với Đại học Sư phạm Tây Bắc ở tỉnh Cam Túc, phía tây bắc Trung Quốc.

Theo thông báo từ Đại học Sư phạm Tây Bắc tại tỉnh Cam Túc, loại pin này được thiết kế với tuổi thọ 50 năm, nhưng có thể kéo dài hơn 100 năm trong điều kiện khắc nghiệt. Điều này vượt xa tuổi thọ của các loại pin thông thường hiện nay.

Zhang Guanghui, trưởng nhóm kỹ thuật của dự án, còn đưa ra một triển vọng đáng kinh ngạc hơn: "Về mặt lý thuyết, pin có thể tồn tại hàng nghìn năm nhờ vào chu kỳ bán rã dài của carbon-14 là 5.730 năm". Chu kỳ bán rã này chỉ thời gian cần thiết để một đồng vị phóng xạ giảm xuống còn một nửa giá trị ban đầu của nó.

Họ đã phát triển một nguyên mẫu pin hạt nhân carbon-14 (C-14) siêu bền, có tên là Zhulong-1, đánh dấu bước tiến trong nỗ lực đổi mới pin hạt nhân siêu nhỏ. Cải tiến cốt lõi của Zhulong-1 nằm ở việc sử dụng C-14, một đồng vị phóng xạ có chu kỳ bán rã là 5.730 năm, được ghép nối với chất bán dẫn silicon-carbide (SiC)

Nhờ vào thiết kế độc đáo này, pin có công suất đầu ra tối đa đạt 433 nanowatt và một trong những đặc điểm nổi bật nhất là khả năng chịu nhiệt độ cực kỳ khắc nghiệt, từ âm 100 độ C đến dương 200 độ C. Ngoài ra, pin còn có mật độ năng lượng cực cao và tỷ lệ suy giảm hiệu suất dưới 5% trong suốt vòng đời thiết kế.

Giáo sư Su Maogen, nhà nghiên cứu chính và Phó Giám đốc Khoa Vật lý và Kỹ thuật Điện tử của trường đại học Tây Bắc, nhấn mạnh rằng pin có thể cung cấp năng lượng vĩnh viễn cho các thiết bị y tế cấy ghép như máy tạo nhịp tim - hiện chỉ hoạt động được tối đa 15 năm - và giao diện não - máy tính.

Để chứng minh độ bền của pin, đại học cho biết một đèn LED được cấp nguồn bởi loại pin này đã hoạt động liên tục trong gần bốn tháng, phát ra hơn 35.000 xung sáng. Con số này là minh chứng rõ ràng cho tiềm năng ứng dụng thực tế của công nghệ mới.

Ngoài ra, trong những môi trường khắc nghiệt như đại dương sâu thẳm, Nam Cực, trên Mặt Trăng và Sao Hỏa, những loại pin này có thể hoạt động như pin cung cấp năng lượng liên tục không cần bảo trì - đồng thời cũng có thể cho phép tàu vũ trụ giữa các vì sao hoạt động ổn định, Zhang nói thêm.

Đây không phải lần đầu tiên pin hạt nhân từ đồng vị carbon-14 được nghiên cứu. Trước đó, Đại học Bristol (Vương quốc Anh) cũng đã phát triển một nguyên mẫu pin hạt nhân từ đồng vị hạt nhân này. Họ đặt tên nó là pin hạt nhân kim cương (Nuclear Diamon Battery).

Một nghiên cứu khác của Trung Quốc, cũng phát triển loại pin hạt nhân có tuổi đời 50 năm nhưng sử dụng các đồng vị phóng xạ Niken-63. Sự phát triển của Trung Quốc tạo ra nhu cầu rất lớn về năng lượng, qua đó thúc đẩy nhiều nghiên cứu về năng lượng hạt nhân.

Mời độc giả xem thêm video "Pin hạt nhân với tuổi thọ hàng trăm năm Zhulong-1"

Tuệ Minh (T/H)

Nguồn Tri Thức & Cuộc Sống : https://kienthuc.net.vn/khoa-hoc-cong-nghe/trung-quoc-choi-lon-khoe-pin-hat-nhan-song-khoe-suot-100-nam-2089040.html