El iPhone 16 podría funcionar con baterías de diamantes de desechos nucleares

Cada año, los teléfonos inteligentes se vuelven cada vez más inteligentes, gracias a nuevos componentes brillantes y los últimos conjuntos de chips. Pero aunque se están volviendo más potentes, nuestros dispositivos todavía se ven obstaculizados por una pieza de tecnología que, en última instancia, reduce su potencia. Baterías

Como todos anhelamos baterías de mayor duración con la esperanza de que algún día podamos deshacernos de nuestros cables, las empresas de todo el mundo están compitiendo para desarrollar el último avance en tecnología de baterías. Desde baterías de estado sólido hasta baterías de grafeno y litio mejorado, la carrera está en marcha para encontrar el equivalente Duracell del próximo Tetra Pak, y con él, riquezas incalculables. ¿El sabor del mes esta vez? Baterías fabricadas a partir de residuos nucleares.

Varias empresas están trabajando en el desarrollo de baterías alimentadas con residuos nucleares que podrían durar años y años. Arkenlight, una empresa formada por la Universidad de Bristol, es una de ellas. A diferencia de las baterías tradicionales de iones de litio, que dependen de reacciones químicas para alimentar sus dispositivos, las baterías de Arkenlight que funcionan con desechos nucleares utilizan grafito de plantas nucleares fuera de servicio. Luego, este grafito se cosecha para obtener carbono-14 radiactivo y se convierte en diamantes artificiales. A medida que el carbono-14 se desintegra naturalmente, las partículas beta hacen que los electrones del diamante se suelten para generar una corriente eléctrica. Es más, este proceso de autoalimentación puede durar entre 12 y 5.000 años. Teóricamente, esto significa que si una batería de este tipo pudiera comercializarse lo suficiente, nunca tendría que cargar su teléfono ... nunca más. Continuamente se recargaría.

El concepto de convertir los desechos nucleares en energía no es del todo nuevo. Los investigadores han estado trabajando para convertir material radiactivo en corriente eléctrica desde principios del siglo XX. Y en la década de 1970, las baterías betavoltaicas, que utilizan isótopos radiactivos para crear pequeñas corrientes eléctricas, ya se utilizaban en marcapasos. Estos fueron finalmente reemplazados por baterías tradicionales de iones de litio. Una de las principales razones por las que se usaron en dispositivos como marcapasos fue porque podían durar mucho tiempo, pero nunca se usaron en algo más intensivo debido a su pequeña potencia de salida.

Arkenlight

Arkenlight dice que ha podido desarrollar una batería nuclear más eficiente y densa en potencia que las creadas en el pasado. Los investigadores de la Universidad de Bristol descubrieron que si colocaban el radioisótopo dentro de un material de diamante, podrían aumentar la potencia de salida. "La matriz de celosía de diamante es tan apretada que las partículas beta no van a escapar", explica Morgan Boardman, director ejecutivo de Arkenlight. "Entonces, boom, ahora tenemos la respuesta mágica: la magia subyacente es que tenemos algo tan estrechamente vinculado, que es seguro para los humanos y la densidad de energía es realmente relevante para las aplicaciones comerciales".

Esas aplicaciones comerciales incluyen todo, desde actuadores y sensores en plantas de fábrica hasta etiquetas de seguridad para contenedores de envío y componentes espaciales. Generalmente, cualquier dispositivo que actualmente esté usando micro baterías para alimentarlos. ¿Pero teléfonos inteligentes y autos eléctricos? Probablemente no. "Podríamos alimentar su teléfono ahora", dice Boardman, "si está dispuesto a tener una batería del tamaño de una tarrina de verduras para untar".

El problema con las baterías betavoltaicas es que proporcionan mucha menos energía (estamos hablando de decenas de microvatios) con la compensación de que durarán mucho más. “Si pudiéramos tomar el estado del arte como está ahora e imaginar una serie de pasos iterativos en los próximos años, todavía no nos acercaríamos a la densidad de energía que necesitamos para poder alimentar un teléfono o una computadora portátil o un automóvil ”, explica Boardman.

Para alimentar un dispositivo como un sensor de almacén durante mil años, Boardman dice que costaría a los fabricantes alrededor de £ 50. Sin embargo, un teléfono inteligente con un material de diamante del tamaño de una tarrina de margarina, costaría “la parte posterior de la servilleta, en exceso de 200.000 libras esterlinas ”, dice. La energía necesaria para alimentar un teléfono inteligente, por ejemplo, es significativamente mayor que la energía necesaria para alimentar un marcapasos de microvatios.

Arkenlight

Pero NDB, con sede en California, dice que ha encontrado la solución a la escasa producción de energía de las baterías betavoltaicas, afirmando que podrá mejorar los desechos radiactivos para que puedan usarse para impulsar dispositivos de alta potencia como iPhones e incluso automóviles eléctricos.

La compañía ha estado desarrollando baterías de nano-diamantes que, según dice, utilizan no solo la desintegración beta de los radioisótopos, sino también la desintegración alfa. Con la tecnología de NDB, el CEO Nima Golsharifi afirma que podría alimentar una amplia gama de dispositivos. Desde sensores electrónicos espaciales de bajo voltaje hasta productos electrónicos de consumo, como su teléfono y su computadora portátil, e incluso hasta dispositivos de alta potencia como vehículos eléctricos o aviones. "Todo lo que puedan funcionar con las baterías de iones de litio actuales, podemos hacer lo mismo", afirma Golsharifi.

Si bien Golsharifi no entra en muchos detalles, lo que dificulta la verificación de sus afirmaciones, dice que (dependiendo del radioisótopo) la salida de energía de la batería podría llegar hasta 50 milivatios por gramo. Explica que las baterías no durarán tanto como las que usan únicamente la desintegración beta, pero la energía de su teléfono aún podría durar nueve años, mientras que su automóvil eléctrico podría durar hasta 90 años.

La compañía está trabajando actualmente en un prototipo para algunas aplicaciones diferentes, que dice estará terminado en ocho a 12 meses. Si logra que la tecnología funcione, Golsharifi dice que podría estar lista para su uso en electrónica de consumo en solo tres años. Mientras tanto, tendremos que esperar y ver si esta es solo otra visión audaz que nunca se materializa, y seguir conectando nuestros teléfonos todos los días.

Alex Lee es un escritor de Mundo Informático. El tuitea desde @ 1AlexL

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