CherryXinh
New member
Ai bảo kim cương chỉ để làm nhẫn cưới? Là vật chất cứng nhất hành tinh này, kim cương giờ đã được các tay chơi công nghiệp ứng dụng cực mạnh, từ làm thiết bị công nghệ, chuyển thành chất bán dẫn, cho đến làm pin siêu bền khiến ai cũng phải trầm trồ.
Là vật chất cứng nhất thế giới, kim cương được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị công nghiệp, thậm chí chuyển thành chất bán dẫn, hay làm pin với độ bền kinh ngạc luôn á.
Mẫu pin kim cương do xứ sở hoa anh đào sản xuất đang gây sốt trong giới khoa học vì có tiềm năng cấp điện liên tục suốt 100 năm! Hiện tại nó đang được xem xét để lắp vào tàu thăm dò vũ trụ hoặc các thiết bị khai thác mỏ sâu dưới lòng đất luôn nè.
Theo tờ báo tài chính Nikkei, pin xịn này sử dụng kim cương nhân tạo và sẽ phát ra điện năng khi được đặt vào trường phóng xạ. Nghe có vẻ nguy hiểm nhưng mà chillax thôi! Nếu có thể kiểm soát và ngăn chặn phóng xạ bằng cách bọc những viên pin này trong nhôm hoặc các tấm kim loại khác, thì chúng sẽ đủ tiêu chuẩn để đưa vào sử dụng an toàn rồi.
"Đây là một khối tinh thể tuyệt đẹp. Chúng tôi có thể khai thác kim cương từ nó", ông Satoshi Koizumi, trưởng nhóm bán dẫn băng tần rộng tại Viện Khoa học Vật liệu Quốc gia (NIMS), khoe về một khối pin nguyên mẫu mang màu của một viên kim cương thô, do nhóm này chế tạo. Flex quá đi thôi!
Nhóm của ông Koizumi đã sản xuất một diode tiếp giáp PN - một dạng thiết bị bán dẫn đơn giản - bằng cách gắn kèm một tấm màng kim cương mỏng vào một đế kim cương để tạo ra điện.
Pin kim cương, hay còn gọi là pin betavoltaic (tên nghe xịn ghê), tạo ra điện khi ở trong trường phóng xạ, nơi chúng có thể nhận tia beta từ các đồng vị như carbon-14 và niken-63. Lý do loại pin này có tuổi thọ cao như vậy là do thời gian bán hủy của carbon-14 và niken-63 lần lượt là 5.700 năm và 100 năm. Thế này thì con cháu mình vẫn còn xài được nha!
Một số công ty ở Mỹ và các nước khác đã đưa pin betavoltaic vào sử dụng thực tiễn rồi đó. Mặc dù kim cương có mức trao đổi nhiệt và các-bua silic cao hơn, nhưng việc sản xuất chất bán dẫn từ kim cương lại khó hơn nhiều.
Pin kim cương là thành quả của công nghệ mà NIMS đã tích lũy từ những năm 1990. Tỷ lệ trao đổi nhiệt của kim cương là khoảng 28%, cao nhất thế giới và gần với giới hạn lý thuyết luôn, mặc dù ở cấp độ nguyên tố. Đỉnh của chóp!
Nhóm nghiên cứu tại NIMS đã dùng hạt electron, được dùng trong các thiết bị như kính hiển vi điện tử, thay vì tia beta để sản xuất điện. Tuy nhiên, họ có kế hoạch sử dụng niken-63 để thay thế từ bây giờ.
Tuy nhiên, sản xuất thành công pin kim cương vẫn còn một bug lớn mà các nhà phát triển chưa fix được. Đó chính là làm thế nào để làm cho pin hoạt động hiệu quả hơn. Hiện tại, những viên pin này chỉ tạo ra lượng điện vài micro-watt thôi. Một micro-watt bằng một phần triệu watt á, ít vãi nồi luôn.
Pin hạt nhân là loại sử dụng nhiệt từ plutonium. Chúng được lắp trong tàu thăm dò vũ trụ. Mặc dù chúng giải phóng lượng lớn điện năng nhưng chất plutonium rất khó xử lý và nguy hiểm.
Nguồn: soha.vn