Sạc một lần, sử dụng mãi mãi: Công nghệ pin mini có thể thay đổi cách bạn trải nghiệm công nghệ!

Công nghệ pin hạt nhân mini đang mở ra một kỷ nguyên mới cho việc sử dụng năng lượng bền vững và hiệu quả. Những loại pin này không chỉ có khả năng hoạt động lâu dài mà còn có thể thay đổi cách chúng ta tương tác với các thiết bị công nghệ trong tương lai.

Việc khai thác năng lượng từ quá trình phân rã phóng xạ đã được áp dụng trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong ngành hàng không vũ trụ. Các tàu vũ trụ thường sử dụng công nghệ này để duy trì hoạt động của các thiết bị trong những chuyến bay dài hạn. Gần đây, các nhà nghiên cứu đã phát triển một loại pin mới, sử dụng năng lượng từ các hạt alpha do americium phát ra, giúp cải thiện hiệu suất của pin hạt nhân ở quy mô vi mô. Mặc dù công nghệ này chưa đủ mạnh để cung cấp năng lượng cho các phương tiện lớn như xe tự hành trên sao Hỏa, nhưng nó lại rất phù hợp cho các ứng dụng như cảm biến từ xa hay máy tạo nhịp tim.

Curiosity Rover, chiếc xe tự hành đầu tiên trên sao Hỏa, đã chứng minh rằng việc sử dụng năng lượng từ plutonium-238 là một giải pháp hiệu quả. Năng lượng từ quá trình phân rã này đã được chuyển đổi thành điện năng ổn định, cho phép tàu hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt của hành tinh đỏ. NASA đã tiếp tục phát triển công nghệ này với các phiên bản nâng cấp, cho thấy tiềm năng to lớn của pin hạt nhân trong không gian. Tuy nhiên, các nhà khoa học cũng đang tìm kiếm cách phát triển pin hạt nhân siêu nhỏ, có khả năng hoạt động trong hàng nghìn năm với mức tiêu thụ năng lượng rất thấp.

Mới đây, một nhóm nghiên cứu từ Đại học Tô Châu, Trung Quốc đã công bố một loại pin hạt nhân mới, có khả năng hoạt động hiệu quả gấp 8.000 lần so với các thiết bị trước đó. Nghiên cứu này đã chỉ ra rằng tuổi thọ của pin vi hạt nhân phụ thuộc vào thời gian bán hủy của đồng vị phóng xạ, cho phép chúng hoạt động trong nhiều thập kỷ mà không cần thay thế. Điều này mở ra cơ hội cho việc sử dụng pin hạt nhân trong các ứng dụng mà pin thông thường không thể đáp ứng được.

Pin mới này không chỉ dựa vào nhiệt mà còn khai thác ánh sáng bức xạ từ americium, giúp tăng cường hiệu suất năng lượng. Các hạt alpha phát ra từ americium được nhúng vào tinh thể polyme và kết hợp với tế bào quang điện, tạo ra một nguồn năng lượng ổn định và bền bỉ. Điều đặc biệt là pin này có thể được bọc trong một tế bào thạch anh nhỏ gọn, chỉ với kích thước khoảng một milimét. Sau 200 giờ thử nghiệm, pin đã chứng minh khả năng cung cấp năng lượng ổn định với hiệu suất vượt trội.

Mặc dù chu kỳ bán rã của americium lên tới 7.380 năm, nhưng các thành phần khác trong thiết bị có thể bị ảnh hưởng bởi bức xạ, khiến pin không thể tồn tại lâu như vậy. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu ước tính rằng pin có thể hoạt động trong vài thập kỷ, mở ra nhiều khả năng ứng dụng trong tương lai. Đặc biệt, kích thước nhỏ gọn của pin hạt nhân siêu nhỏ này cho phép sử dụng trong nhiều thiết bị điện tử khác nhau, từ máy tạo nhịp tim đến các thiết bị đeo thông minh.

Các công ty khởi nghiệp như Betavolt cũng đang nghiên cứu và phát triển các loại pin hạt nhân tương tự, với kích thước nhỏ hơn, phù hợp cho các thiết bị đeo hoặc máy tạo nhịp tim. Tuy nhiên, do chi phí sản xuất cao, việc áp dụng công nghệ này cho các ứng dụng quy mô lớn vẫn còn gặp nhiều thách thức. Dù vậy, pin hạt nhân siêu nhỏ hứa hẹn sẽ là một cuộc cách mạng trong lĩnh vực năng lượng, mang lại giải pháp bền vững cho các thiết bị công nghệ trong tương lai.