Дрони можуть отримати «вічні» батареї: новий тип джерела живлення витримає до 30 років

Військові та цивільні дрони можуть найближчим часом отримати принципово нове джерело живлення — ядерні бетаволтаїчні батареї, здатні працювати без підзарядки роками, а за деякими оцінками — і десятиліттями.

Як працює нова технологія

В основі розробки — принцип перетворення енергії радіоактивного розпаду на електричний струм. Батарея використовує напівпровідниковий матеріал на основі діамантів та ізотоп нікелю-63, здатний генерувати стабільний потік електронів упродовж багатьох років. Промениста бета-частинок легко екранується — достатньо тонкого шару відповідного матеріалу, кількох міліметрів пластику чи алюмінію, щоб зупинити частинки й ізолювати їх від довкілля.

Крім того, під час розпаду ізотоп нікелю-63 перетворюється на стабільний, нетоксичний ізотоп міді-63, що робить технологію відносно безпечною для довкілля порівняно з класичними хімічними джерелами живлення.

Головна перевага — надзвичайна довговічність

Найбільш показовим прикладом такої технології стала розробка китайської компанії Betavolt, батарея якої, за заявами виробника, здатна працювати до 50 років без підзарядки. Для порівняння, звичайна літій-іонна батарея витримує лише близько 400 циклів заряджання, тоді як експериментальні зразки нових елементів вдавалося зарядити до 80% ємності навіть після 40 000 циклів.

Розробники прямо називають дрони серед пріоритетних сфер застосування такої технології: компанія стверджує, що батареї здатні задовольнити потреби довготривалого живлення в авіації, обладнанні на основі ШІ, медичній техніці, мікроелектромеханічних системах, датчиках, а також малих дронах і мікроботах. У перспективі завдяки компактному розміру такі елементи можна з’єднувати послідовно для нарощування потужності, що теоретично дозволить створити дрони, здатні летіти практично необмежено довго.

Обмеження, які поки стримують впровадження

Попри вражаючі заявлені показники довговічності, технологія має суттєве вузьке місце — дуже низьку потужність. Бетаволтаїчні батареї генерують енергію лише на рівні мікроватів, чого замало для живлення телефона, ноутбука чи інших пристроїв зі значним енергоспоживанням. Для дронів це означає, що така батарея поки не зможе замінити основне джерело живлення двигунів, а радше слугуватиме для живлення допоміжної електроніки — сенсорів, систем зв’язку чи бортових комп’ютерів, які споживають значно менше енергії.

Додатковим викликом залишається виробництво. Виготовлення радіоактивних ізотопів є складним і дорогим процесом, до якого додаються вимоги щодо безпеки, транспортування, регуляторного контролю та утилізації — кожна ядерна технологія підлягає суворому нагляду профільних державних органів.

Якщо технологію вдасться адаптувати під потреби безпілотної авіації, це може стати справжнім проривом для розвідувальних і патрульних дронів тривалого польоту, яким більше не доведеться регулярно повертатися на базу для підзарядки чи заміни акумуляторів.

Источник: gsminfo.com.ua