Den första mobiltelefonen skapades för över fyrtio år sedan. Vetenskapen går såklart framåt. Och vem skulle ha trott på den tiden att fyrtio år senare skulle ett atombatteri för telefonen födas? Ja, vetenskapen går inte med stormsteg, men ändå med betydande genombrott på många områden, särskilt på senare tid. Och den här artikeln kommer specifikt att ägnas åt ämnet användning av atombatterier i moderna enheter.
Intro
Nu är smartphonemarknaden ett av de mest lovande områdena inom elektronik. Detta område utvecklas dynamiskt, utan att stanna på en minut. Det verkar som att iPhone 3 precis har börjat säljas, och iPhone 6 och iPhone 6 Plus står redan på hyllorna i cellulära kommunikationsbutiker. Onödigt att säga, vilken väg gick företagets ingenjörer för att göra användarna nöjda med den senaste hårdvaran?
Detsamma kan sägas om Android och Windows Phone. Ett par tillår sedan samlades hela skolklassen kring en lycklig man som hade en Android-telefon. Och när någon personligen lyckades spela en applikation där du kunde styra handlingen genom att vrida på skärmen (särskilt om det här spelet var från kategorin racing), strålade han bokstavligen av lycka.
Ingen är förvånad över detta nuförtiden. Till och med förstaklassare använder nu tyst Apple-telefoner utan mycket glädje och förtjusning, utan att inse hur lyckligt lottade de verkligen har. Ändå vet de helt enkelt inte att det en gång fanns telefoner som fungerade med hjälp av tryckknappar, inte touchkontroller. Att det bara fanns ett par spel på de telefonerna. Och att till och med ormen på den tvåfärgade skärmen på Nokia 1100 var ett tillfälle för oändlig glädje för den tidens barn, och de spelade den i nästan dagar i sträck.
Självklart, då var spelen av mycket lägre kvalitet. Det var möjligt att använda sådana telefoner i flera dagar utan att behöva ladda. Nu har spelbranschen inom smartphones nått en högre nivå, och detta kräver mer kraftfulla telefonbatterier. Hur länge tror du att den senaste, mest kraftfulla smarttelefonen när det gäller batteritid kan hålla?
Behöver vi ett atombatteri?
Vi försäkrar dig att även vid passiv användning är det osannolikt att det (smarfton) håller i mer än 3 dagar. Litiumjonbatterier används som strömkällor i moderna smartphones. Lite mindre vanligtmodeller som körs på polymerbatterier. Faktum är att dessa telefoner inte tål särskilt långt arbete. Du kan spela dem under batteritiden, se filmer på dem i några timmar, vilket vanligtvis inte överstiger tio. Tillverkare av sådana enheter konkurrerar i flera riktningar samtidigt. Den mest aktiva kampen om förstaplatsen är under följande kriterier:
- Skärmdiagonal.
- Hårdvara och prestanda.
- Mått (för att vara mer specifik, kampen är att minska tjockleken).
- Kraftfull autonom strömförsörjning.
Som vi kan se är frågan om vi behöver ett atombatteri till telefonen fortfarande öppen. Enligt forskarnas beräkningar kan telefoner i framtiden utrustas med batterier som fungerar enligt principen om reaktionen av ett kärnämne som kallas tritium. I det här fallet kommer telefonerna att kunna fungera utan att laddas upp i upp till 20 år, enligt de mest försiktiga uppskattningarna. Imponerande, eller hur?
Hur ny är idén om ett atombatteri?
Idén om att skapa miniatyrkärnreaktorer (vi pratar om kärnbatterier) dök upp i ljusa sinnen för inte så länge sedan. Det föreslogs att användningen av sådan utrustning i relevanta tekniska enheter kommer att hjälpa till att hantera problemet inte bara med behovet av konstant laddning, utan även med andra.
TASS: gör-det-själv atombatteri. Ingenjörer pratar
Första uttalandetom uppfinningen av ett batteri som kommer att fungera baserat på atomenergi, gjordes av en division av ett hushållsföretag som heter Rosatom. Det var gruv- och kemikombinationen. Ingenjörer sa att den första strömkällan, som är placerad som ett atombatteri, kan skapas så tidigt som 2017.
Funktionsprincipen kommer att ligga i de reaktioner som kommer att ske med hjälp av isotopen "Nickel-63". Mer specifikt talar vi om betastrålning. Intressant nog kommer ett batteri byggt enligt denna princip att kunna fungera i ungefär ett halvt sekel. Måtten kommer att vara väldigt, väldigt kompakta. Till exempel: om du tar ett vanligt fingerbatteri och klämmer på det 30 gånger kan du tydligt se vilken storlek ett atombatteri kommer att ha.
Är ett kärnbatteri säkert?
Ingenjörer är helt säkra på att en sådan strömförsörjning inte kommer att utgöra någon fara för människors hälsa. Anledningen till detta förtroende var utformningen av batteriet. Naturligtvis kommer direkt beta-strålning av alla isotoper att skada en levande organism. Men för det första, i det här batteriet kommer det att vara "mjukt". För det andra kommer inte ens denna strålning att försvinna, eftersom den kommer att absorberas inuti själva strömkällan.
På grund av det faktum att kärnkraftsbatterier "Russia A123" kommer att absorbera strålning inuti sig själva, utan att släppa ut den utanför, bygger experter redan en strategisk prognos för användningen av kärnbatterier inom olika medicinska områden. Till exempel kan det införas i designen av pacemakers. 2:a inlovande riktning är rymdindustrin. På tredje plats kommer förstås industrin. Utanför topp tre finns det många grenar där det kommer att vara möjligt att framgångsrikt använda atomenergikällan. Den kanske viktigaste av dessa är transporter.
Nackdelar med atomkraftförsörjning
Vad får vi istället för ett kärnkraftsbatteri? Så att säga, vad kommer vi att se om vi tittar från andra sidan? För det första kommer produktionen av sådana autonoma energikällor att kosta en ganska slant. Ingenjörer ville inte nämna de exakta beloppen. Kanske var de rädda för att dra felaktiga tidiga slutsatser. En grov uppskattning gavs dock inte i siffror, utan i ord. Det vill säga "allt är väldigt dyrt". Tja, detta var helt att förvänta sig, efter att ha uppskattat sakens kärna helt enkelt logiskt. Det är kanske för tidigt att tala om serieproduktion i industriell skala. Vi kan bara hoppas att man med tiden kommer att hitta alternativa tekniker som gör det möjligt att skapa ett atombatteri utan att kompromissa med dess tillförlitlighet och praktiska egenskaper, men mycket billigare.
TASS uppskattade förresten 1 gram av ämnet till 4 tusen dollar. Således, för att få den nödvändiga massan av atommateria, som kommer att säkerställa långvarig användning av batteriet, är det för närvarande nödvändigt att spendera 4,5 miljoner rubel. Problemet ligger i själva isotopen. I naturen finns det helt enkelt inte, de skapar en isotop med hjälp av speciella reaktorer. Det finns bara tre av dem i vårt land. Som nämnts tidigare kanske det med tiden blir möjligtanvänd andra element för att minska produktionskostnaden för källan.
Tomsk. Atombatteri
Uppfinnandet av atombatterier görs inte bara av professionella ingenjörer och designers. Nyligen utvecklade en doktorand vid Tomsk Polytechnic University en modell av ett nytt kärnkraftsdrivet batteri. Den här mannen heter Dmitry Prokopiev. Dess utveckling kan fungera norm alt i 12 år. Under denna tid behöver den inte laddas ens en gång.
Mittpunkten i systemet var en radioaktiv isotop som kallas "tritium". Med skicklig användning låter den dig rikta energin som frigörs under halveringstiden i rätt riktning. I detta fall frigörs energi i delar. Man kan säga, doserat eller portionerat. Kom ihåg att halveringstiden för detta kärnelement är cirka 12 år. Det är därför det är möjligt att använda batteriet på denna artikel inom den angivna perioden.
Fördelar med tritium
Jämfört med ett atombatteri, som har en kiseldetektor, ändrar inte ett tritiumbaserat atombatteri sina egenskaper med tiden. Och detta är dess otvivelaktiga fördel, det bör noteras. Uppfinningen testades vid Novosibirsk Institute of Nuclear Physics, såväl som vid Tomsk Universitys fysik- och teknologiinstitut. Ett atombatteri, vars princip är baserad på en kärnreaktion, har vissa utsikter. Detta är vanligtvis inom området elektronik. Tillsammans med den finns militär utrustning, medicin ochflygindustrin. Vi har redan pratat om det här.
Slutsats
För alla de höga produktionskostnaderna för atombatterier, låt oss hoppas att vi fortfarande kommer att möta dem i telefoner inom en snar framtid. Nu några ord om elementet som kommer att ligga till grund för batteriet. Tritium är, naturligtvis, kärnkraft till naturen. Emellertid är strålningen från detta element svag. Det kan inte skada människors hälsa. Inre organ och hud kommer inte att drabbas av skicklig användning. Det är därför den valdes för användning i batterier.
