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科学者らは世界初の炭素14ダイヤモンド電池を開発し、5000年の寿命を実現した。この装置は放射性崩壊を利用して低レベルの電力を生成する。
炭素鉱物上のダイヤモンド
(画像クレジット:Shutterstock)

英国の2つの研究機関に所属する科学者とエンジニアのチームが、数千年にわたって微量の電力を供給できる世界初の炭素14ダイヤモンド電池を開発しました。ブリストル大学によると、この電池は人工ダイヤモンドに封じ込められた炭素14を用いて発電します。放射性炭素年代測定でよく知られている炭素14の放射性崩壊によって電子が放出され、それがダイヤモンドの構造に捕捉されて電圧を生成します。この装置の原理は太陽電池に似ていますが、光子ではなく炭素14同位体から放出される電子を用いて発電します。

炭素14の半減期は5,700年であるため、炭素14ダイヤモンド電池は同等、あるいはそれ以上の寿命を持つ可能性があります。そのため、電池交換が不便、非現実的、あるいは不可能な機器に最適な電源となります。例えば、ペースメーカーなどのインプラントに電力を供給できれば、患者が定期的に医療機関を受診して電池交換を行う必要性を軽減できます。

💎英国原子力庁(@UKAEAofficial)とブリストル大学(@BristolUni)の科学者とエンジニアが、世界初の炭素14ダイヤモンド電池の開発に成功しました。この新しいタイプの電池は、数千年にわたってデバイスに電力を供給する可能性を秘めています。… pic.twitter.com/Kquxpn1PHA 2024年12月4日

「ダイヤモンド電池は、マイクロワットレベルの電力を継続的に供給する安全で持続可能な方法を提供します。これは、人工ダイヤモンドを用いて少量の炭素14を安全に封じ込める新興技術です」と、英国原子力庁(UKAEA)のトリチウム燃料サイクル担当ディレクター、サラ・クラーク氏は述べています。

また、1977年に打ち上げられ、2024年現在も地球にデータを送信し続けているボイジャー1号のような宇宙船の電源としても利用できる可能性があります。ただし、その電力は2036年までしか持たないと予想されています。しかし、炭素14ダイヤモンド電池を搭載すれば、宇宙船は数千年にわたって調査結果を地球に送信することができます。

「私たちのマイクロパワー技術は、宇宙技術やセキュリティ機器から医療用インプラントまで、幅広い重要な用途に対応できます」とブリストル大学のトム・スコット教授は述べています。「今後数年間、産業界や研究機関のパートナーと協力し、これらの可能性を探求できることを大変嬉しく思います。」

研究チームがこの電源を市場に投入することに成功すれば、それは画期的な出来事となるでしょう。炭素14ダイヤモンドを動力源とするデバイスは、私たちが開発中の多くのデバイスでバッテリー交換を気にする必要がなくなり、どこにでも恒久的な電子機器を設置できるようになるかもしれません。

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ジョウィ・モラレスは、長年のテクノロジー業界での実務経験を持つテクノロジー愛好家です。2021年から複数のテクノロジー系出版物に寄稿しており、特にテクノロジー系ハードウェアとコンシューマーエレクトロニクスに興味を持っています。