微型核电池
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【基本释义】 微型核电池问世：手机可不充电用5000年 摘要 微型核电池(penny-sized nuclear battery)，是指体积小，只有一分钱硬币的厚度，电力强，使用安全的“核电池”。可用于手机充电，可以让你的手机不充电使用5000年。它的原理通过利用微型和纳米级系统开发出了一种超微型电源设备，这种设备通过放射性物质的衰变，释放出带电粒子，从而获得持续电流。 微型核电池-研究 表1 微机电系统和纳米技术的研究在过去20年取得了巨大的进展, 研究者们开发了各种类型的微米和纳米尺度的器件。然而, 能量供给装置很难微小型化到相应尺度传统的电池或能量供给装置仍然用于微米和纳米器件, 这导致了整个系统体积增大、频繁充电或电池单元组布置的困难因此, 研究者们自20世纪90年代起开始将目光转向开发各种微型电池的技术上。其中, 基于涡轮燃烧的微型能量产生装置和微型嫩料电池的目标是将机械能、热能和化学能转化成电能。这些技术都需要外部的微流体结构和外部能源驱动发动机并供给燃料到工作腔中, 或者促成化学反应实现能转换。微型铿电池也在研究当中, 但是这类电池目前能量密度低, 寿命短目前研究热点之一的还有微型太阳能电池阵列, 其缺点在于需要光作为原始能源。放射能可以在工业、农业和医疗服务等许多不同的领域可以得到应用, 能量产生是其最重要的应用领域这是因为核能在许多场合都是比常规能量产生形式更高效的能量产生方法。 1999年美国威斯康星大学麦迪逊分校的研究者在美国能源部的资助下在国际上首先提出了结合微机电系统技术和核能科学与技术, 开展微型核电池或称放射性同位素电池的研究, 随后在美国国防部的资助下, 继续在美国康乃尔大学开展工作。最近, 包括厦门大学萨本栋微机电研究中心在内的国内外许多研究小组也开始致力于这项研究当中。与其他技术相比, 微型核电池在许多领域具有应用前景, 特别是在需要长期时间功能的应用场合, 如植入式生物医疗微器件与用于环境监测的微型传感器或传感器网络放射性同位素的能量密度比化石或化学燃料的能量密度高了一了, 并且若选择合适的放射性同位素, 可以实现长寿命的微型核电池。本文中, 我们将评述以往开发的应用于微机电系统和纳米器件的微型核同位素电池并给出最新进展。 用于徽型电池的放射性同位 图1 放射性同位素的选择是实现微型核电池的最重要的方面, 主要是基于辐射类型, 安全性、能量
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