Công ty Betavolt của Trung Quốc gần đây đã giới thiệu với công chúng viên "pin nguyên tử" BV100 có kích thước chỉ nhỏ hơn đồng xu nhưng lại hoạt động được tới 50 năm mà không cần sạc lại.
Pin nguyên tử không phải là một điều mới mẻ. Trong những năm 1960, cả Mỹ và Liên Xô đều đã từng thử chế tạo những viên pin như vậy. Tuy nhiên pin nguyên tử khi ấy có kích thước rất lớn, nguy hiểm và chi phí chế tạo rất đắt đỏ.
Người ta phải dùng plutonium làm nguồn năng lượng hạt nhân cho viên pin nguyên tử đầu tiên. Nhưng kể từ đó, khoa học kỹ thuật của nhân loại đã phát triển rất nhiều. Viên pin mang tính cách mạng của Betavolt không còn sử dụng chất phóng xạ nguy hiểm như plutonium nữa. Thay vì thế, người ta sử dụng một đồng vị an toàn hơn nhiều lần mang tên niken-63, khi phân rã sẽ trở thành một đồng vị đồng khá ổn định.
Vật liệu bán dẫn kim cương trong pin cho phép nó hoạt động ổn định trong môi trường từ - 60 độ đến 120 độ C. Với kích thước chỉ 15mm x 15mm x 5mm, Betavolt BV100 liên tục tạo ra điện khi các đồng vị niken bị phân hủy. Cơ chế tạo điện này rất khác so với pin thông thường, vốn chỉ đơn giản là lưu trữ năng lượng.
Betavolt đã tuyên bố mình là công ty đầu tiên thành công trong việc thu nhỏ năng lượng hạt nhân, khi nhét tổng cộng 63 đồng vị niken vào một cục pin với kích thước không lớn hơn đồng xu. Bước đột phá này đã giúp Betavolt vượt qua nhiều tổ chức thương mại và nghiên cứu khác nhau ở châu Âu và Mỹ.
Dù cụm từ “pin nguyên tử” nghe có vẻ đáng sợ, Betavolt cho biết BV100 rất an toàn cho người dùng vì ngay cả khi lớp vỏ pin bị thủng nó cũng sẽ không gây rò rỉ bức xạ. Công ty có kế hoạch bắt đầu sản xuất hàng loạt mẫu pin này vào cuối năm 2024 và sẽ giới thiệu phiên bản chất lượng hơn vào năm 2025.
Trong tương lai, Betavolt có kế hoạch nhắm tới ngành hàng không vũ trụ, thiết bị y tế, thiết bị dựa trên AI (trí tuệ nhân tạo), máy bay không người lái cỡ nhỏ, robot và hầu như mọi ngành công nghiệp cần những viên pin có tuổi thọ tới 50 năm.
BV100 được coi là một bước đột phá rất lớn, nhưng theo một số hãng tin công nghệ, với công suất đầu ra chỉ đạt 100 microwatt ở mức điện áp 3 vôn, quả pin này không gây được nhiều ấn tượng về sức mạnh. Betavolt đang có kế hoạch ra mắt một loại pin nguyên tử mới với công suất 1 watt vào năm 2025.
Có lẽ khi công nghệ này được cải tiến hơn nữa, chúng ta có thể sẽ sớm thấy những chiếc điện thoại thông minh với pin không cần sạc lại.
“Pin nguyên tử có thể cho phép sự xuất hiện của các thiết bị như điện thoại thông minh hoạt động vô thời hạn mà không cần sạc lại, hay những chiếc máy bay không người lái có thể bay liên tục mà không cần hạ cánh”, Betavolt viết trên trang web của công ty.
Được biết bên cạnh việc phát triển mẫu pin có công suất 1 watt, Betavolt cũng đang tìm cách cải thiện tuổi thọ và công suất đầu ra của dòng pin nguyên tử mới mẻ này. Hiện tại công ty đang thử nghiệm các đồng vị như strontium-90, promethium-147 và deuterium, với hy vọng sẽ sản xuất được loại pin có tuổi thọ lên tới 230 năm./.