Автопортал || Авто - статьи

Сельскохозяйственная техника
Чтение RSS

НАНОТЕХНОЛОГІЯ І РАДІОАКТИВНІСТЬ В батарейки

Можливий спосіб енергопостачання мобільного телефону - замінити акумулятор паливним елементом і час від часу заправляти його пальним.

<

>

Сучасні мобільні телефони мають стількома функціями, що не вистачає потужності акумуляторів: телефон занадто часто вимагає підзарядки (див. «Наука і життя» № 8, 2004 р.) Потребують батареях високої ємності і багато інших портативні пристрої - ноутбуки, цифрові фото- і відеокамери, електродрилі.

Фахівці невеликої американської фірми «Altair Nanotechologies» оголосили про створення прототипу нової літієво-іонної батареї, ємність якої в три рази вище, ніж у існуючих, а заряджається вона всього за шість хвилин. Літієво-іонними батареї називаються тому, що при зарядці і розрядці між анодом і катодом гальванічного елемента переміщаються іони літію. Ідея інженерів фірми полягає в тому, щоб покрити анод нанокристалами титаната літію. Якщо активна площа одного грама пористого вуглецю, з якого зроблений анод, становить близько трьох квадратних метрів, то після покриття нанокристалами площа обміну іонами збільшується до ста квадратних метрів. Зараз фірма, що отримала від держави грант в півмільйона доларів, має намір розробити і катод з нанопокриттям.

Зараз фірма, що отримала від держави грант в півмільйона доларів, має намір розробити і катод з нанопокриттям

Відома японська компанія «Тошиба» також створила акумулятор з використанням наночастинок. Він набирає 80% своєї ємності всього за одну хвилину зарядки. Конструкція ще потребує доопрацювання, але фірма має намір почати серійний випуск нових акумуляторів вже в 2006 році. Перш за все, вони будуть призначені для електромобілів і портативного електроінструменту.

Кілька наукових центрів працюють над портативними паливними елементами, де електроенергія виробляється шляхом окислення рідкого палива (зазвичай спирту) на каталізаторі. Теоретично такий елемент при обсязі, рівному обсягу літієво-іонного акумулятора, може мати ємність на 50% вище. Але поки паливні елементи занадто великі. Крім того, багато авіакомпаній не дозволяють пасажирам тримати при собі рідке паливо в обсязі більшому, ніж в запальничці.

Іншим шляхом ідуть вчені з Рочестерського університету (США). На основі їх розробок фірма «Бета-Батт» в Техасі почала випуск мініатюрних і абсолютно безпечних джерел живлення на основі радіоізотопів. Такі джерела відомі давно, використовуються головним чином в космічних апаратах, а на Землі - в автоматичних бакенами, радіомаяки, автоматичних метеостанціях, тобто там, де змінити або зарядити акумулятор складно або неможливо. В основі такого елемента живлення - радіоактивний ізотоп, випромінювання якого, потрапляючи на пластини з напівпровідника, викликає в них рух зарядів, тобто електричний струм. Процес той же, що в сонячних батареях, тільки замість світла - гамма-промені. Існують і мініатюрні, безпечні моделі на менш проникними бета-випромінювання, яке повністю екранується тонкої металевої оболонкою батарейки. Такі джерела живлення навіть імплантують людині для харчування ритмоводителя серця. Але бета-батареї мають дуже низьку потужністю.

Нова модель використовує мікропористий кремній, в пори якого закачаний радіоактивний газ. Поглинання бета-променів (тобто електронів) йде не на поверхні кремнієвих пластин, а всередині них, у великому сумарному обсязі пір. Тому потужність бета-батарейки збільшилася в 10 разів.

Є надія, що цей багатообіцяючий шлях розвитку дозволить створити не потребують підзарядки або зміні батарейки для стільникового телефону, які прослужать весь термін життя апарату.