Prvý mobilný telefón bol vytvorený pred viac ako štyridsiatimi rokmi. Veda napreduje, samozrejme. A kto by si vtedy pomyslel, že o štyridsať rokov neskôr sa zrodí atómová batéria pre telefón? Áno, veda nejde míľovými krokmi, ale stále s výraznými prelommi v mnohých oblastiach, najmä v poslednom období. A tento článok bude venovaný práve téme používania atómových batérií v moderných zariadeniach.
Intro
Trh so smartfónmi je teraz jednou z najsľubnejších oblastí elektroniky. Táto oblasť sa dynamicky rozvíja bez zastavenia na minútu. Zdalo by sa, že iPhone 3 sa práve začal predávať a iPhone 6 a iPhone 6 Plus sa už chvália na pultoch obchodov s mobilnou komunikáciou. Netreba dodávať, akou cestou sa vydali inžinieri spoločnosti, aby potešili používateľov najnovším hardvérom?
To isté možno povedať o Androide a Windows Phone. Ešte párpred rokmi sa celá školská trieda zhromaždila okolo šťastlivca, ktorý mal telefón s Androidom. A keď sa niekomu podarilo osobne zahrať aplikáciu, v ktorej ste mohli ovládať akciu otáčaním obrazovky (najmä ak bola táto hra z kategórie pretekárskych), doslova žiaril šťastím.
V dnešnej dobe to nikoho neprekvapuje. Dokonca aj prváci v tichosti používajú telefóny Apple bez väčšej radosti a potešenia, pričom si neuvedomujú, aké majú v skutočnosti šťastie. Napriek tomu jednoducho nevedia, že kedysi existovali telefóny, ktoré fungovali pomocou tlačidiel, nie dotykového ovládania. Že na tých telefónoch bolo len pár hier. A že aj had na dvojfarebnej obrazovke telefónu Nokia 1100 bol pre vtedajšie deti príležitosťou na nekonečné potešenie a hrali ho takmer celé dni.
Samozrejme, potom boli hry oveľa nižšej kvality. Takéto telefóny bolo možné používať niekoľko dní bez použitia nabíjania. Teraz sa herný priemysel v oblasti smartfónov dostal na vyššiu úroveň a to si vyžaduje výkonnejšie batérie telefónov. Ako dlho podľa vás vydrží najnovší a najvýkonnejší smartfón z hľadiska výdrže batérie?
Potrebujeme atómovú batériu?
Uisťujeme vás, že aj pri pasívnom používaní (smarfton) pravdepodobne nevydrží dlhšie ako 3 dni. Lítium-iónové batérie sa používajú ako zdroje energie v moderných smartfónoch. O niečo menej častémodely, ktoré fungujú na polymérových batériách. V skutočnosti tieto telefóny nevydržia veľmi dlhú prácu. Môžete ich hrať počas výdrže batérie, pozerať na nich filmy niekoľko hodín, čo väčšinou nepresiahne desať. Výrobcovia takýchto zariadení súťažia v niekoľkých smeroch naraz. Najaktívnejší boj o prvé miesto prebieha podľa nasledujúcich kritérií:
- Uhlopriečka obrazovky.
- Hardvér a výkon.
- Rozmery (aby sme boli konkrétnejší, bojom je zmenšiť hrúbku).
- Výkonný autonómny zdroj energie.
Ako vidíme, otázka, či potrebujeme do telefónu atómovú batériu, zostáva otvorená. Podľa výpočtov vedcov môžu byť telefóny v budúcnosti vybavené batériami, ktoré fungujú na princípe reakcie jadrového prvku zvaného trícium. V tomto prípade budú telefóny podľa najkonzervatívnejších odhadov schopné fungovať bez nabíjania až 20 rokov. Pôsobivé, však?
Aká nová je myšlienka atómovej batérie?
Myšlienka vytvorenia miniatúrnych jadrových reaktorov (hovoríme o jadrových batériách) sa objavila v bystrých mysliach nie tak dávno. Bolo navrhnuté, že použitie takýchto zariadení v príslušných technických zariadeniach pomôže vyriešiť problém nielen s potrebou neustáleho dobíjania, ale aj s ďalšími problémami.
TASS: atómová batéria typu „urob si sám“. Inžinieri hovoria
Prvé vyhlásenieo vynáleze batérie, ktorá bude fungovať na báze atómovej energie, vyrobila divízia domáceho koncernu s názvom Rosatom. Bol to Banský a chemický kombinát. Inžinieri povedali, že prvý zdroj energie, ktorý je umiestnený ako atómová batéria, môže byť vytvorený už v roku 2017.
Princíp činnosti bude spočívať v reakciách, ktoré sa vyskytnú pomocou izotopu „Nikel-63“. Konkrétnejšie hovoríme o beta žiarení. Je zaujímavé, že batéria postavená podľa tohto princípu bude schopná fungovať približne pol storočia. Rozmery budú veľmi, veľmi kompaktné. Napríklad: ak vezmete obyčajnú prstovú batériu a stlačíte ju 30-krát, jasne uvidíte, akú veľkosť bude mať atómová batéria.
Je jadrová batéria bezpečná?
Inžinieri sú si úplne istí, že takýto zdroj energie nebude predstavovať žiadne nebezpečenstvo pre ľudské zdravie. Dôvodom tejto dôvery bol dizajn batérie. Priame beta žiarenie akéhokoľvek izotopu samozrejme poškodí živý organizmus. Po prvé, v tejto batérii to bude „mäkké“. Po druhé, ani toto žiarenie nezhasne, pretože bude absorbované v samotnom zdroji energie.
Vzhľadom na to, že jadrové batérie „Russia A123“budú absorbovať žiarenie vo svojom vnútri, bez toho, aby ho uvoľnili von, odborníci už vytvárajú strategickú predpoveď pre využitie jadrových batérií v rôznych oblastiach medicíny. Môže sa napríklad zaviesť do konštrukcie kardiostimulátorov. 2. vperspektívnym smerom je vesmírny priemysel. Na treťom mieste je samozrejme priemysel. Mimo prvej trojky existuje veľa odvetví, v ktorých bude možné úspešne využiť zdroj atómovej energie. Snáď najdôležitejšou z nich je doprava.
Nevýhody atómového napájania
Čo získame namiesto jadrovej batérie? Takpovediac, čo uvidíme, ak sa pozrieme z druhej strany? Po prvé, výroba takýchto autonómnych zdrojov energie bude stáť pekný cent. Presné sumy inžinieri nechceli uviesť. Možno sa báli vyvodiť nesprávne skoré závery. Hrubý odhad však nebol uvedený v číslach, ale v slovách. To znamená, že „všetko je veľmi drahé“. Nuž, toto sa dalo celkom očakávať, keď som podstatu veci odhadol jednoducho logicky. Hovoriť o sériovej výrobe v priemyselnom meradle je možno priskoro. Ostáva nám len dúfať, že sa časom nájdu alternatívne technológie, ktoré umožnia vytvoriť atómovú batériu bez kompromisov v jej spoľahlivosti a praktickosti, no oveľa lacnejšie.
Mimochodom, TASS odhadol 1 gram látky na 4 tisíc dolárov. Na získanie potrebnej hmoty atómovej hmoty, ktorá zabezpečí dlhodobé používanie batérie, je teda v súčasnosti potrebné minúť 4,5 milióna rubľov. Problém spočíva v samotnom izotope. V prírode jednoducho neexistuje, izotop vytvárajú pomocou špeciálnych reaktorov. U nás sú len tri. Ako už bolo spomenuté, možno sa to časom podarípoužite iné prvky na zníženie výrobných nákladov zdroja.
Tomsk. Atómová batéria
Vynálezom atómových batérií nie sú len profesionálni inžinieri a dizajnéri. Nedávno jeden postgraduálny študent na Tomskej polytechnickej univerzite vyvinul model novej batérie s jadrovým pohonom. Tento muž sa volá Dmitrij Prokopiev. Jeho vývoj je schopný normálneho fungovania 12 rokov. Počas tejto doby ju nebude potrebné účtovať ani raz.
Stredom systému bol rádioaktívny izotop nazývaný „trícium“. Pri šikovnom použití umožňuje nasmerovať energiu uvoľnenú počas polčasu rozpadu správnym smerom. V tomto prípade sa energia uvoľňuje po častiach. Môžete povedať, dávkované alebo porciované. Pripomeňme, že polčas rozpadu tohto jadrového prvku je približne 12 rokov. To je dôvod, prečo je možné použitie batérie na tejto položke počas špecifikovaného obdobia.
Výhody trícia
V porovnaní s atómovou batériou, ktorá má kremíkový detektor, atómová batéria na báze trícia nemení časom svoje vlastnosti. A to je jeho nepochybná výhoda, treba poznamenať. Vynález bol testovaný v Novosibirskom inštitúte jadrovej fyziky, ako aj vo Fyzikálnom a technologickom inštitúte Tomskej univerzity. Isté perspektívy má atómová batéria, ktorej princíp je založený na jadrovej reakcii. Zvyčajne ide o oblasť elektroniky. Spolu s ním sú vojenské vybavenie, lieky aletecký priemysel. Už sme o tom hovorili.
Záver
Pri všetkých vysokých nákladoch na výrobu atómových batérií dúfajme, že sa s nimi v blízkej budúcnosti ešte stretneme v telefónoch. Teraz pár slov o prvku, ktorý bude tvoriť základ batérie. Trícium má, samozrejme, jadrovú povahu. Žiarenie tohto prvku je však slabé. Nemôže poškodiť ľudské zdravie. Vnútorné orgány a pokožka nebudú trpieť zručným používaním. Preto bol vybraný na použitie v batériách.
