Un equipo de físicos e ingenieros, afiliado a varias instituciones en China, ha desarrollado una batería nuclear extremadamente pequeña que, según afirman, es hasta 8.000 veces más eficiente que sus predecesoras. Este avance ha sido publicado en la revista Nature.
Desarrollo de baterías nucleares en miniatura
Desde hace décadas, los científicos han buscado la forma de crear pequeñas baterías nucleares que puedan alimentar prácticamente cualquier dispositivo, desde teléfonos móviles hasta robots y automóviles, durante muchos años. Sin embargo, el desarrollo de estas fuentes de energía ha sido dificultado por la naturaleza peligrosa de las plantas de energía nuclear, independientemente de su tamaño.
Una de las estrategias exploradas ha sido el desarrollo de dispositivos alimentados por baterías que se cargan con material nuclear. Para minimizar la cantidad de material nuclear requerido, estos dispositivos suelen ser muy pequeños, lo que también limita la cantidad de energía que pueden generar. Además, estas baterías han sido extremadamente ineficientes hasta el momento.
Un nuevo avance en eficiencia
En este nuevo estudio, el equipo de investigación ha encontrado una manera de crear un dispositivo mucho más eficiente que sus predecesores. El dispositivo diseñado y construido por los investigadores es relativamente simple y se basa en el uso de americio, un elemento radiactivo, insertado en un cristal.
El proceso funciona de la siguiente manera: el americio emite partículas alfa, que el cristal transforma en luz, lo que hace que el cristal brille con un color verde. Esta luz es captada por una célula fotovoltaica que la convierte en electricidad. Para evitar fugas de radiación, el dispositivo se coloca dentro de una cápsula de cuarzo.
Durabilidad y eficiencia
Las pruebas realizadas con este dispositivo muestran que puede permanecer cargado durante largos periodos de tiempo, potencialmente durante décadas. Aunque el americio tiene una vida media de 7.380 años, la radiación erosionaría los materiales que contienen la batería mucho antes de que se agote el combustible nuclear.
A pesar de su pequeña producción de energía, los investigadores destacaron que este dispositivo es aproximadamente 8.000 veces más eficiente que cualquier otro sistema de batería nuclear desarrollado hasta la fecha. Sin embargo, la cantidad de energía producida sigue siendo diminuta. Para ilustrar esto, mencionan que serían necesarias 40 mil millones de estas baterías para encender una bombilla de 60 vatios.
Aplicaciones futuras
Los investigadores sugieren que, con refinamientos adicionales, estas diminutas baterías podrían ser utilizadas en dispositivos pequeños y remotos, como aquellos enviados a misiones espaciales de larga duración. Esto abriría la posibilidad de contar con fuentes de energía duraderas y eficientes para explorar entornos extremos, donde el acceso a recargar o reemplazar fuentes de energía es imposible.
Este desarrollo representa un avance significativo en la tecnología de baterías nucleares, ofreciendo la promesa de una fuente de energía más eficiente para futuros dispositivos que requieran un suministro continuo y de larga duración.
Más información: www.nature.com
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