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全球首款碳-14鉆石電池有望供電數(shù)年
2024年12月12日 11:40:25
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：4772
據(jù)英國(guó)布里斯托大學(xué)4日?qǐng)?bào)道，該校和英國(guó)原子能管理局的研究團(tuán)隊(duì)研制出全球首款碳-14鉆石電池，這款電池有望為設(shè)備供電數(shù)年。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】據(jù)英國(guó)布里斯托大學(xué)4日?qǐng)?bào)道，該校和英國(guó)原子能管理局的研究團(tuán)隊(duì)研制出全球首款碳-14鉆石電池，這款電池有望為設(shè)備供電數(shù)年。這種新穎的自組裝技術(shù)稱為定向金屬配體(D-Met)反應(yīng)。該技術(shù)能夠創(chuàng)建二極管和晶體管，為未來(lái)自行組裝更復(fù)雜的電子設(shè)備鋪平了道路。
碳-14在放射性碳測(cè)年領(lǐng)域舉足輕重，他們借助一種新興技術(shù)，使用人造鉆石安全地包裹少量碳-14，打造出這款獨(dú)特的電池。團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)中使用了一種特殊的菲爾德液態(tài)金屬，即由銦、鉍和錫構(gòu)成的合金顆粒。
碳-14鉆石電池的工作原理十分巧妙，它利用半衰期為5700年的碳-14的放射性衰變，來(lái)產(chǎn)生低水平的能量。這一原理與將光轉(zhuǎn)化為電能的太陽(yáng)能電池板類(lèi)似，但不同的是，太陽(yáng)能電池捕獲的是光子，而這款電池則是從鉆石結(jié)構(gòu)中捕獲快速移動(dòng)的電子。
團(tuán)隊(duì)表示，鉆石電池不僅安全可靠，而且可持續(xù)提供微瓦級(jí)電力。這款生物兼容的鉆石電池可用于眼部植入物、助聽(tīng)器和起搏器等醫(yī)療設(shè)備內(nèi)，最大限度地減少更換電池的頻率，并紓解患者的痛苦。此外，這款鉆石電池也可用于太空和地球上的極端環(huán)境中，鉆石電池能數(shù)十年如一日，為有源射頻標(biāo)簽供電，不僅可降低標(biāo)簽使用成本，還可延長(zhǎng)其使用壽命。
D-Met技術(shù)具有大規(guī)模生產(chǎn)這些材料的能力。通過(guò)調(diào)整溶液成分、模具設(shè)計(jì)及蒸發(fā)速率，科學(xué)家能精確控制半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成，從而精確控制最終產(chǎn)品的特性。這一技術(shù)的靈活性和可擴(kuò)展性預(yù)示著未來(lái)人們能根據(jù)具體需求，定制化生產(chǎn)高性能電子組件。D-Met技術(shù)有望革新電子器件的制造方式，開(kāi)啟一個(gè)更高效、更具靈活性的制造業(yè)未來(lái)。
綜上所述，美國(guó)北卡羅來(lái)納州立大學(xué)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的定向金屬配體(D-Met)反應(yīng)技術(shù)為電子元件的自組裝提供了新的可能。這一技術(shù)不僅簡(jiǎn)化了制造流程，還提高了生產(chǎn)效率，并有望在未來(lái)推動(dòng)電子工程領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。
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