Kennen Sie Diamanten? Diese kostbaren Kristalle, die glänzen und die Menschheit schon immer faszinieren? Jetzt haben sie eine neue Kraft: In Kombination mit Kohlenstoff 14 werden sie zu winzigen Energiepflanzen, die Tausende von Jahren funktionieren können. Das ist die Entdeckung was kommt vonUniversität von Bristol.
Die Wissenschaft von Kohlenstoff 14 in der Diamantstruktur
Das zugrunde liegende Prinzip ist ebenso einfach wie genial: ausnutzen radioaktiver Zerfall von Kohlenstoff 14, ein Prozess, der 5.700 Jahre dauert. Anstatt wie bei Sonnenkollektoren Licht zu verwenden, erfasst diese Technologie das Licht elettroni hochenergetische Teilchen, die sich innerhalb der Kristallstruktur des Diamanten bewegen.
Das System wurde entwickelt, um die Effizienz dieser Energieumwandlung zu maximieren. Die durch den Zerfall von Kohlenstoff 14 erzeugte Energie wird kanalisiert und in nutzbaren Strom umgewandelt, wodurch eine konstante und vorhersehbare Energiequelle entsteht.
Es ist eine großartige Entwicklung in der Mikrokernenergie: eine elegante Lösung für die Stromversorgung von Geräten, die einen geringen Stromverbrauch, aber eine lange Lebensdauer erfordern.
Praktische Anwendungen der neuen Technologie
Il Professor Tom Scott ist begeistert von den möglichen Anwendungen dieser Entdeckung. Die Einsatzgebiete sind vielfältig: von Weltraumtechnologie über Sicherheitsgeräte bis hin zu medizinischen Implantaten. Die Vielseitigkeit der Technologie eröffnet bisher undenkbare Anwendungsszenarien.
Im medizinischen Bereich, Mikrogeneratoren Kohlenstoff 14 könnte implantierbare Geräte wie Herzschrittmacher mit Strom versorgen, sodass ein chirurgischer Austausch der Batterien nicht mehr erforderlich wäre. Im Raumfahrtsektorkönnte Satelliten und Sonden jahrzehntelang zuverlässig mit Strom versorgen.
Sicherheit stand bei der Entwicklung im Vordergrund: Kohlenstoff 14 ist innerhalb der Diamantstruktur vollständig isoliert, wodurch das Gerät für jede Anwendung sicher ist.
Von der Kernfusion bis zum Energiediamanten
Um diese besonderen Diamanten herzustellen, haben Wissenschaftler eine spezielle Vorrichtung gebaut UKAEA Culham Campus im Süden von Oxfordshire, ein paar Meilen von Oxford und etwa 80 km westlich von London. Das System von Plasmaabscheidung ermöglicht die Züchtung von Diamanten mit präzisen und kontrollierten Eigenschaften.
Diese Innovation ist ein indirektes Ergebnis der Forschung Kernfusion. Es ist kein Zufall, dass sich auf dem Campus auch die befindet Gemeinsamer Europäischer Torus (JET), die größte Fusionsforschungsanlage der Welt, die seit 1983 in Betrieb ist und Weltrekorde in der Fusionsleistung aufgestellt hat.
Die in diesem Bereich gesammelten Erfahrungen haben die Entwicklung verwandter Technologien beschleunigt und gezeigt, wie wissenschaftliche Forschung zu respektablen „Kollateralentdeckungen“ führen kann.
Kohlenstoff 14 und nachhaltige Energie
Die Auswirkungen dieser Entdeckung sind für die Zukunft der Energie von Bedeutung. Die Möglichkeit, über Jahrtausende haltbare Energiequellen zu verfügen, eröffnet neue Perspektiven für Geräte, die in extremen oder schwer zugänglichen Umgebungen betrieben werden.
Wissenschaftler erforschen bereits neue Anwendungen und Verbesserungen der Technologie, die die Abhängigkeit von herkömmlichen Batterien in vielen Anwendungen verringern und so zu einer umweltfreundlicheren Zukunft beitragen könnten.
Der Erfolg dieser Innovation wird von der Fähigkeit abhängen, sie in großem Maßstab zugänglich zu machen, aber die Bedingungen sind äußerst vielversprechend.
