Ahogy globálisan egyre nagyobb igény mutatkozik a tisztább energiaforrások iránt, az időszakos jellegű megoldások – mint például a nap- és szélenergia – megbízhatatlanabbak lehetnek, különösen extrém vagy elszigetelt környezetekben. A nukleáris akkumulátorok azonban a radioaktív izotópok folyamatos bomlását használják ki, így hosszú távon stabil elektromos áramot biztosítanak, akár több száz éven keresztül is.

A szén három természetes izotóp formájában fordul elő: a leggyakoribb szén-12, a ritkább szén-13, illetve a rendkívül ritka szén-14, amelyből minden egymilliárd szénatomra mindössze egyetlen jut. A szén-14 felezési ideje körülbelül 5730 év, és folyamatos, jól kiszámítható sebességgel bomlik. A kutatók ezt használták ki, amikor szilícium-szén félvezetőből készítettek akkumulátort, amely egyenletesen 433 nanowatt teljesítményt képes előállítani. A technológia működőképességét bizonyítandó, az akkumulátor több mint négy hónapon át folyamatosan működtetett egy LED-lámpát, és közben több mint 35 000 impulzust bocsátott ki – számolt be róla az Interesting Engineering.

A kutatócsoport hangsúlyozta, hogy az akkumulátor extrém körülmények között is megbízhatóan működik, és -100°C és 200°C közötti hőmérsékleten is képes stabil teljesítményt nyújtani. Ez a strapabíró kialakítás ideális lehet beültethető orvosi eszközökhöz is, például szívritmus-szabályozókhoz vagy agy-számítógép interfészekhez, amelyek így akár egy teljes életen át képesek működni, csere nélkül.

„Biztosak vagyunk abban, hogy akkumulátorunk tartós megoldást nyújthat a beültethető eszközök energiaellátására” – nyilatkozta a kutatócsoport.

Kína korábban Kanadából, Oroszországból, Ausztráliából és Dél-Afrikából importálta a szén-14 izotópot, azonban Zhejiang tartomány kereskedelmi reaktoraiban nemrég megkezdődött ennek belföldi előállítása. A kutatók együttműködnek a Beita Pharmatech nevű kínai vállalattal is, amely szén-14 alapú vegyületekre specializálódott, tovább erősítve ezzel Kína önellátási képességét.

A Northwest Normal University jövőbeli tervei között szerepel a szén-13 izotóp detektálására alkalmas automatizált berendezések és elektromágneses szeparátorok fejlesztése is, amely technológiai alapot teremtene a szén-14 ipari méretű előállításához. Kína ambíciói tehát nem csupán az azonnali technológiai eredményekre korlátozódnak: az ország stratégiai célként tekint arra, hogy vezető szerepet töltsön be a nemzetközi technológiai innovációban és kutatásban.

(A cikkhez használt kép illusztráció, a DALL-E genrálta/Rakéta.hu)