Loại pin này có thể giúp thiết bị hoạt động hàng nghìn năm

Không chỉ là vật trang sức đắt tiền, kim cương có thể là thành phần chính tạo ra nguồn năng lượng kéo dài hàng nghìn năm. Ảnh: Adobe.

Theo BGR, tương lai của các tàu vũ trụ có thể sẽ phụ thuộc vào những viên kim cương. Trong khi kim cương thường được xem là một trong những vật liệu cứng nhất Trái Đất, bản thân những viên đá quý cứng này – nói riêng là kim cương phóng xạ – có thể trở thành nền tảng cho loại pin thế hệ tiếp theo.

Cụ thể, trung tâm của loại pin này là Carbon-14, một đồng vị phóng xạ thường được sử dụng để định tuổi cho các mẫu vật hữu cơ như xương, vỏ ốc và vải.

Các nhà khoa học của Đại học Bristol và Cơ quan năng lượng nguyên tử Anh (UKAEA) đã tìm ra cách bao bọc Carbon-14 bên trong một viên kim cương tổng hợp, và qua đó đã khám phá ra một điều khá thú vị.

Khi được bao bọc trong kim cương, Carbon-14 trải qua một quá trình gọi là phân rã beta. Tuy nhiên, thực chất trong quá trình này, Carbon-14 phát ra một loạt các electron.

Những electron này sau đó được viên kim cương hấp thụ, nơi chúng có thể được chuyển hóa thành điện năng và tạo ra một viên pin kim cương phóng xạ có khả năng tự duy trì.

Để dễ hình dung, điều này giống như cách một tấm pin mặt trời làm việc. Tuy nhiên, thay vì hấp thụ năng lượng từ mặt trời, viên pin này lại thu giữ các electron phát ra từ bên trong viên kim cương.

Kết quả thí nghiệm là một nguồn năng lượng với thời gian bán rã lên đến 5.700 năm, đồng nghĩa với khả năng kéo dài hàng chục nghìn năm mà không cần sạc lại hay thay thế.

Tuy nhiên, điểm đặc biệt là những pin kim cương phóng xạ này lại không có khả năng xuất hiện trong các thiết bị công suất cao như smartphone

Thay vào đó, loại pin này hướng đến việc cung cấp năng lượng cho các thiết bị tiêu thụ ít điện năng, chẳng hạn như các tàu vũ trụ tương tự Voyager 1.

Mặc dù Voyager 1 là vật thể do con người chế tạo đang ở khoảng cách xa Trái Đất nhất hiện nay, chỉ còn khoảng 20 năm nữa trước khi viên pin hạt nhân cung cấp năng lượng cạn kiệt.

Anh Tuấn