Những chiếc iPhone tương lai có thể hoạt động hàng thế kỷ không cần sạc nhờ pin chạy bằng chất thải hạt nhân

Hãy tưởng tượng một chiếc điện thoại di động, có thể là iPhone sẽ không bao giờ cần sạc lại hoặc pin xe điện hoạt động đủ lâu để tới đời cháu của bạn vẫn có thể sử dụng nó.

Đây là những tuyên bố từ một start-up đầy tham vọng có trụ sở tại California, Mỹ có tên NDB. Họ cho biết đã vượt qua những rào cản để tạo ra loại pin có thể hoạt động tới 28 ngàn năm mà không cần sạc lại.

Loại pin kim cương nano của NDB sử dụng nguồn năng lượng từ chất thải hạt nhân. Để tránh lõi phóng xạ không bị phát tán ra ngoài, chúng được bảo vệ bằng nhiều lớp kim cương tổng hợp, một trong những vật liệu cứng nhất trên Trái Đất.

Các nhà khoa học cho biết loại pin này phát ra ít chất phóng xạ hơn cơ thể người và an toàn khi sử dụng trên ôtô, máy bay, điện thoại và thậm chí cả trong máy trợ tim.

Hôm 25/8 vừa qua, NDB tiết lộ công ty đã hoàn thành hai bài kiểm tra liên quan đến loại pin đặc biệt này tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore ở California và Phòng thí nghiệm Cavendish tại Đại học Cambridge.

Trong phòng thí nghiệm, pin đã đạt mức nạp 40%, một cải tiến đáng kể so với pin năng lượng mặt trời, thường chỉ có mức nạp khoảng từ 15 – 20%. NDB tin tưởng họ có thể cải tiến và tăng khả năng nạp năng lượng của pin lên mức 90%.

Pin sử dụng carbon-14 để cấp năng lượng. Đây là một đồng vị phóng xa được tạo ra trong các khối than chì và dùng để điều hòa phản ứng trong các nhà máy điện hạt nhân. Carbon-14 sẽ được chiết xuất và biến thành những viên kim cương carbon-14 nhỏ bé có khả năng nạp và xả điện.

Chúng được che chắn và bảo vệ bằng nhiều lớp kim cương tổng hợp bên ngoài. Đây là trong những vật liệu cứng nhất trên Trái Đất nên sẽ đảm bảo an toàn cho vật liệu phóng xạ bên trong.

Năng lượng từ đồng vị được hấp thụ trong kim cương thông qua một quá trình gọi là tán xạ không đàn hồi để tạo ra điện. NBD cho biết, mọi điện tích dư thừa sẽ được lưu trữ trong bộ lưu trữ điện tích thứ cấp, chẳng hạn như tụ điện, siêu tụ điện và các cell pin thứ cấp.

Carbon-14 sẽ phát ra bức xạ tầm ngắn nhưng chúng cũng nhanh chóng bị bị các vật liệu bao bọc xung quanh hấp thụ. Do đó bạn sẽ không cần quá lo lắng về việc chất phóng xạ có thể bị rò rỉ khỏi viên pin.

Nhà sản xuất tiết lộ, pin có thể tự sạc liên tục và tuổi thọ có thể lên tới 28 ngàn năm.

Được biết carbon-14 có chu kỳ bán rã (thời gian cần thiết để tính phóng xạ của nó giảm xuống còn một nửa hiệu lực ban đầu) là 5730 năm. Tức là một viên pin được sản xuất vào năm 2016 có thể hoạt động với đầy đủ nguồn năng lượng ban đầu tới năm 7746. Sau đó hiệu quả sử dụng pin sẽ phụ thuộc vào nhu cầu năng lượng của thiết bị mà nó đang cấp nguồn.

CEO Neel Naicker của công ty NDB chia sẻ với trang New Atlas: “Hãy tưởng tượng một thế giới mà bạn sẽ không phải sạc pin cho iPhone cả ngày.. Bây giờ hãy tưởng tượng trong tuần, tháng,…còn hàng chục năm sau đó thì sao? Đó là những gì chúng tôi có thể làm với công nghệ này”.

Pin kim cương nano cung cấp mật độ năng lượng cao hơn theo cấp số nhân so với pin lithium-ion truyền thống, loại pin cần phải sạc lại thường xuyên để duy trì điện tích.

Mặc dù tiết kiệm chi phí và tiện lợi, nhưng đồng sáng lập NDB, Nima Golsharifi cho biết công ty rất quan tâm tới vấn đề môi trường. Do đó họ đang tìm mọi giải pháp để đảm bảo loại pin này an toàn nhất với môi trường.

Tiến sĩ John Shawe-Taylor, một nhà khoa học máy tính tại Đại học College London và là cố vấn của dự án cho biết, loại pin mới sẽ giúp giải quyết cuộc khủng hoảng năng lượng toàn cầu và tác động tới môi trường của nó bằng “0″, đặc biệt là chi phí truyền tải năng lượng.

NDB tiết lộ, nguyên mẫu pin thương mại đầu tiên sẽ xuất hiện vào cuối năm nay. Hiện đã có những khách hàng đầu tiên quan tâm tới công nghệ pin hạt nhân mới của NDB, bao gồm một công ty hàng không vũ trụ và công ty chuyên về các sản phẩm chu trình nhiên liệu hạt nhân.