Bateria de diamante promete energia por 5.700 anos

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Pesquisadores anunciaram o desenvolvimento da primeira bateria feita de carbono-14 encapsulado em diamante. Essa tecnologia é capaz de substituir as tradicionais baterias de íon-lítio, prometendo uma vida útil de milhares de anos. O avanço é resultado de anos de pesquisa e busca oferecer uma fonte de energia confiável e de longa duração para aplicações variadas.

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Com potencial para revolucionar setores como medicina, exploração espacial e segurança, a bateria de diamante utiliza o carbono-14, um isótopo radioativo conhecido por sua aplicação em datações arqueológicas. O dispositivo pode ser especialmente útil para equipamentos que exigem energia contínua e de difícil substituição, como marcapassos e sondas espaciais.

O potencial do carbono-14 encapsulado em diamantes

• O carbono-14 é amplamente utilizado na arqueologia por permitir a datação precisa de materiais antigos, graças ao seu decaimento previsível.
• No entanto, encapsulado em diamantes modificados, ele emite radiação beta — elétrons de alta velocidade — que pode ser convertida diretamente em eletricidade.
• Essa conversão é a base das baterias de diamante, que oferecem uma fonte de energia confiável e duradoura.
• A equipe liderada por Sarah Clark, da Autoridade de Energia Atômica do Reino Unido (UKAEA), e o professor Tom Scott, da Universidade de Bristol, desenvolveu um sistema especial para depositar carbono-14 e elementos de dopagem em diamantes.
• Essa técnica permite criar um material que gera corrente elétrica por meio dos elétrons liberados pelo decaimento do isótopo.

Aplicações médicas e espaciais da bateria de vida longa

As baterias de diamante são ideais para dispositivos médicos implantáveis, como marcapassos, eliminando a necessidade de substituições frequentes devido à sua longa meia-vida de 5.700 anos. A tecnologia também tem grande potencial em missões espaciais, onde a confiabilidade e a leveza são essenciais.

As sondas Voyager, por exemplo, utilizam geradores termelétricos à base de plutônio-238, que perdem eficiência com o tempo. Mais de 40 anos após o lançamento, as sondas têm 30% menos energia disponível. Com baterias de carbono-14, futuras missões poderiam ser mais leves, rápidas e duradouras, mantendo-se operacionais por milhares de anos.

Nossa tecnologia de microenergia pode atender a uma ampla gama de aplicações importantes, desde tecnologias espaciais e dispositivos de segurança até implantes médicos. Estamos empolgados em explorar todas essas possibilidades, trabalhando com parceiros da indústria e da pesquisa nos próximos anos.

Tom Scott, especialista em Materiais da Universidade de Bristol

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Escalando a produção

Embora o carbono-14 seja um subproduto de reatores nucleares, sua extração e utilização em larga escala representam desafios tecnológicos. No entanto, a conversão direta dos elétrons emitidos em corrente elétrica melhora a eficiência energética, tornando a aplicação viável em diversos contextos.

A equipe de Scott já demonstrou a viabilidade da tecnologia em pequena escala e agora trabalha para substituí-la por modelos comerciais. Outro avanço paralelo são as baterias de níquel-63, que seguem o mesmo princípio de encapsulamento em diamantes para geração de corrente elétrica.