Kore’deki Daegu Gyeongbuk Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’ndeki araştırmacılar, Atomik pil sağlık radyasyonu onlarca yıl boyunca doğrudan elektriğe dönüştürebilecek bir nükleer pil geliştirdi. Boya duyarlı betavoltaik hücre olarak adlandırılan bu pil, sadece yüksek enerjili elektronlar olan beta parçacıklarını kullanır. Bu pildeki sihir, beta parçacıkları yayan radyoaktif bir izotop olan karbon-14 maddesidir. Bu parçacıklar, boyadaki elektronları serbest bırakarak elektrik akımı üreten rutenyum bazlı bir boya ile kaplanmış bir titanyum dioksit yarı iletkene çarpar.
Atomik pil sağlık alanında önemli bir potansiyele sahip
Karbon-14 bozunmasının yarı ömrü yaklaşık 5.730 yıldır, bu da pilin teorik olarak neredeyse altı bin yıl sonra bile orijinal çıktısının %50’sini üretebileceği anlamına gelir. Yine de, Atomik pil sağlık için düşünüldüğünde, gerçek dünyada, pratik güç çıktısı, malzemelerin böyle bir zaman diliminde parçalanması nedeniyle muhtemelen çok daha erken düşecektir.
Prototip pilin güç yoğunluğu santimetre kare başına miliküri başına 20,75 nanowatt’tır ve %2,86 verimlilik sağlar. Basit bir ifadeyle, bu çok fazla değildir. Yaklaşık olarak bir aspirin büyüklüğündedir ve basit bir cep hesap makinesini çalıştırmak için gereken gücün yaklaşık %0,4’ünü pompalar. Çarpım tablosu tekrarlama kursunuza başlamak için bu atomik pil sağlıkları kullanılarak yaklaşık 240 tane daha gerekir.
Bununla birlikte, Atomik pil sağlık cihazları olan kalp pili nabız devresi veya veri kaydı için uzaktan çevresel sensörler gibi tıbbi cihazları çalıştırmak için yeterli güç üretir. Ayrıca, RFID etiketlerine veya mikroçiplere veya daha büyük bir hızlı enerji patlamasına ihtiyaç duyan şeyler için damlama şarj kapasitörlerine güç sağlayabilir. Bu tür pilin uygun olacağı çok sayıda ultra düşük güç tüketen teknoloji var.
Araştırmacılar, nükleer radyasyon hakkında normalde düşünülebileceklerin aksine, Atomik pil sağlık üzerine yapılan bu tasarımın aslında oldukça güvenli olduğunu söylüyor. Karbon-14’ten yayılan beta parçacıkları, insan vücudunda doğal olarak bulunanlar da dahil olmak üzere neredeyse her şeyde zaten mevcuttur. Böyle bir pil için kalkan oluşturmak, ince bir alüminyum folyo parçası kadar kolaydır. Kağıt bile karbon-14 beta parçacıklarının yayılmasını engelleyebilir. Katı halde ve yanıcı malzemeler olmadan üretilen küçük nükleer piller, termal kaçak, havalandırma ve patlamaya eğilimli olan lityum iyon pillerden daha güvenli olabilir.
