'แบตเตอรี่เพชรฝังคาร์บอน-14' ใช้งานต่อเนื่องยาวนานหลายพันปี ไม่ต้องเปลี่ยนบ่อยๆ
☝️Click >> สุดเจ๋ง!! นักวิทยาศาสตร์อังกฤษ ประสบความสำเร็จในการพัฒนา ‘แบตเตอรี่เพชรฝังคาร์บอน-14’ สำเร็จ สามารถใช้งานได้หลายพันปี ตัวแปรสำคัญของการเปลี่ยนแปลงเทคโนโลยีในหลากหลายอุตสาหกรรม และชีวิตของมนุษย์
🔎Clear >> แหล่งกักเก็บหรือให้พลังงานที่มนุษย์คุ้นเคยที่สุดก็คือแบตเตอรี่ หรือไม่ก็ถ่าน เพราะเป็นสิ่งที่ใช้ในชีวิตประจำวันอยู่แล้ว แต่ข้อเสียคือ เมื่อใช้ไปสักพักพลังงานที่บรรจุอยู่ข้างในก็หมด ทำให้ต้องเปลี่ยนอยู่บ่อย ๆ และเป็นการสร้างขยะอิเล็กทรอนิกส์อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้
แต่ล่าสุด นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยบริสตอลและสำนักงานพลังงานปรมาณูแห่งสหราชอาณาจักร (UKAEA) ได้ร่วมกันแถลงข่าวเปิดตัว ‘แบตเตอรี่เพชร’ รุ่นแรกของโลก ซึ่งสามารถใช้งานได้นานต่อเนื่อง ‘หลายพันปี’
แบตเตอรี่ดังกล่าว เป็นแบตเตอรี่เพชรที่ฝังด้วยไอโซโทปกัมมันตรังสี โดยในที่นี้ใช้ไอโซโทปคาร์บอน-14 (C-14) ซึ่งปกติมักถูกใช้ในการหาอายุของวัตถุ โดยคาร์บอน-14 เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ แต่เกิดขึ้นเป็นจำนวนมากในบล็อกกราไฟต์ที่ใช้ควบคุมโรงไฟฟ้านิวเคลียร์
ทำให้เรียกชื่อแบตเตอรี่นี้ว่า ‘แบตเตอรี่เพชรฝังคาร์บอน-14’ ซึ่งทำงานโดยใช้ปฏิกิริยาของเพชรที่วางไว้ใกล้แหล่งกำเนิดกัมมันตภาพรังสีเพื่อผลิตไฟฟ้าโดยธรรมชาติ
โดยแบตเตอรี่เพชรจะจับอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่เร็วซึ่งถูกกระตุ้นด้วยรังสีที่กัมมันตรังสีปล่อยออกมา คล้ายกับพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้เซลล์โฟโตวอลตาอิคเพื่อแปลงอนุภาคแสง (โฟตอน) เป็นไฟฟ้า
ก่อนหน้านี้ในปี 2017 นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยบริสตอลเคยพัฒนาแบตเตอรี่เพชรต้นแบบ เพียงแต่ตอนนั้นพวกเขาใช้ไอโซโทปนิกเกิล-63 เป็นแหล่งกัมมันตภาพรังสี
ส่วนสาเหตุที่นักวิจัยเลือกเปลี่ยนมาเป็นคาร์บอน-14 เนื่องจากคาร์บอน-14 ปล่อยรังสีระยะสั้น ทำให้วัสดุแข็งใด ๆ สามารถดูดซับได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งหมายความว่าไม่ต้องกังวลเรื่องอันตรายจากรังสี แม้ว่าคาร์บอน-14 จะเป็นอันตรายหากกลืนเข้าไปหรือสัมผัสด้วยมือเปล่า แต่เพชรที่บรรจุคาร์บอน-14 ไว้จะป้องกันไม่ให้รังสีระยะสั้นเล็ดลอดออกมาได้
ทางด้าน นีล ฟ็อกซ์ ศาสตราจารย์ด้านวัสดุเพื่อพลังงานที่มหาวิทยาลัยบริสตอล หนึ่งในทีมวิจัย กล่าวว่า “เพชรเป็นสารที่แข็งที่สุดที่มนุษย์รู้จัก ไม่มีอะไรที่เราสามารถนำมาใช้เพื่อป้องกันได้มากกว่านี้อีกแล้ว”
แบตเตอรี่เพชรนิวเคลียร์ฝังคาร์บอน-14 นี้ 1 ก้อนมีน้ำหนัก 1 กรัม สามารถส่งกระแสไฟฟ้าได้ 15 จูลต่อวัน เมื่อเปรียบเทียบแล้ว ถ่านอัลคาไลน์ AA มาตรฐานซึ่งมีน้ำหนักประมาณ 20 กรัม มีอัตราการจัดเก็บพลังงาน 700 จูลต่อกรัม
จะเห็นได้ว่า ถ่านทั่วไปให้พลังงานได้มากกว่าแบตเตอรี่เพชรในระยะสั้น แต่จะหมดลงภายใน 24 ชั่วโมง ในทางตรงกันข้าม ครึ่งชีวิตของคาร์บอน-14 คือ 5,730 ปี ซึ่งหมายความว่า แบตเตอรี่เพชรนี้จะใช้เวลานานกว่า 5,000 ปีในการลดพลังงานลงเหลือ 50%
นอกจากนี้ ทีมวิจัยยังระบุอีกว่า มีความเป็นไปได้หลากหลายในการใช้งานแบตเตอรี่นี้ เพราะมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพ ทำให้สามารถใช้ในอุปกรณ์ทางการแพทย์ เช่น อุปกรณ์ปลูกถ่ายดวงตา เครื่องช่วยฟัง และเครื่องกระตุ้นหัวใจ ช่วยลดความจำเป็นในการเปลี่ยนแบตเตอรี่และทำให้ผู้ป่วยไม่ทุกข์ทรมาน ไม่เพียงเท่านั้น แบตเตอรี่เพชรยังสามารถใช้ได้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ทั้งในอวกาศและบนโลก ซึ่งการเปลี่ยนแบตเตอรี่แบบเดิมทำได้ยากหรือทำไม่ได้
ศาสตราจารย์ ทอม สก็อตต์ ศาสตราจารย์ด้านวัสดุศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยบริสตอล หนึ่งในทีมวิจัย กล่าวเสริมว่า “เทคโนโลยีไมโครพาวเวอร์ของเราสามารถรองรับการใช้งานที่สำคัญต่าง ๆ ได้มากมาย ตั้งแต่เทคโนโลยีอวกาศและอุปกรณ์รักษาความปลอดภัยไปจนถึงการปลูกถ่ายทางการแพทย์ เรารู้สึกตื่นเต้นที่จะได้สำรวจความเป็นไปได้ทั้งหมดนี้ โดยทำงานร่วมกับพันธมิตรในอุตสาหกรรมและการวิจัยในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า”
เรียกได้ว่า สิ่งประดิษฐ์ชนิดนี้ อาจเป็น ‘ตัวแปรสำคัญ’ ของการเปลี่ยนแปลงเทคโนโลยีในหลากหลายอุตสาหกรรม รวมไปถึงชีวิตประจำวันของมนุษย์ในอนาคตด้วย
ที่มา: University of Bristol / Live Science / TNNThailand / PPTVHD36
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
