นักวิจัยสร้างแบตเตอรีนิวเคลียร์ขนาดเล็กลงและประสิทธิภาพสูงขึ้น

แบตเตอรีสามารถให้พลังงานกับอุปกรณ์หลายชนิด ตั้งแต่อุปกรณ์ตรวจวัดขนาดเล็กไปจนถึงระบบขนาดใหญ่ ขณะที่นักวิทยาศาสตร์กำลังหาทางทำให้มีขนาดเล็กลงแต่มีกำลังสูงขึ้น เนื่องจากปัญหาที่แบตเตอรีอาจมีขนาดใหญ่ขึ้นมากจนมีน้ำหนักมากกว่าตัวอุปกรณ์เอง นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยมิสซูรี ได้พัฒนาต้นกำเนิดจากพลังงานนิวเคลียร์ที่มีขนาดเล็กลง น้ำหนักเบาลง และมีประสิทธิภาพสูงขึ้น

Jae Kwon ผู้ช่วยศาสตราจารย์ แผนกวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์ จาก MU กล่าวว่า “การทำให้ได้พลังงานสูงพอ เราจำเป็นต้องใช้วิธีทำให้มีความเข้มของพลังงานสูง แบตเอตรีไอโซโทปสามารถให้ความเข้มของพลังงาน (power density) สูงกว่าแบตเตอรีเคมีล้านเท่า (six orders)”

Kwon และทีมนักวิจัย ได้ทำการสร้างแบตเตอรีนิวเคลียร์ขนาดเล็ก จนปัจจุบันมีขนาดและความหนาเกือบเท่ากับเหรียญเพนนี สำหรับใช้ในระบบของกลไกไฟฟ้าขนาดไมโครหรือนาโน (micro/nanoelectromechanical systems: M/NEMS) แม้ว่าจะยังมีความกังวลเกี่ยวกับแบตเตอรีนิวเคลียร์ Kwon ยืนยันว่ามีความปลอดภัย

Kwon กล่าวว่า “คนทั่วไปได้ยินคำว่า 'นิวเคลียร์' จะคิดถึงบางอย่างที่อันตราย แต่ต้นกำเนิดพลังงานนิวเคลียร์ชุดนี้ สามารถให้พลังงานกับอุปกรณ์ต่างๆ ได้อย่างปลอดภัย เช่น เครื่องกระตุ้นหัวใจ ดาวเทียม และอุปกรณ์ใต้น้ำ”

นวัตกรรมของเขาไม่ได้ใช้เพียงในขนาดของแบตเตอรีเท่านั้น แต่ใช้กับสารกึ่งตัวนำด้วย โดยนำแบตเตอรีของ Kwon ไปใช้ในสารกึ่งตัวนำชนิดเหลวแทนที่จะเป็นสารกึ่งตัวนำแบบของแข็ง

Kwon กล่าวว่า “สิ่งสำคัญในการใช้แบตเตอรีกัมมันตรังสีคือ เมื่อคุณได้พลังงานนั้น ส่วนที่เป็นพลังงานรังสีสามารถทำให้เกิดความเสียหายกับโครงสร้างผลึกของสารกึ่งตัวนำ ถ้านำไปใช้กับสารกึ่งตัวนำแบบเหลว เราเชื่อว่าจะสามารถลดปัญหาลงไปได้มาก”

Kwon ได้ร่วมกับ J. David Robertson ศาสตราจารย์ด้านเคมีและคณะกรรมการเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูวิจัย (Research Reactor) ของ MU โดยร่วมกันสร้างและทดลองแบตเตอรีที่เครื่องปฏิกรณ์นี้ ในอนาคต พวกเขาหวังว่าจะเพิ่มกำลังแบตเตอรีและลดขนาดลงให้ใช้ได้กับวัสดุหลายๆ ชนิด Kwon กล่าวว่า แบตเตอรีสามารถทำให้บางลงได้น้อยกว่าความหนาของเส้นผม พวกเขาได้เตรียมที่จะจดสิทธิบัตรสิ่งประดิษฐ์นี้เช่นกัน

ผลงานวิจัยของ Kwon ได้ตีพิมพ์ในวารสาร Applied Physics Letters และ Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry

 
ถอดความจาก Researchers create smaller and more efficient nuclear battery
เวบไซต์ PhysOrg.com