Un generador piezoeléctrico de radioisótopos (RPG) es un tipo de generador de radioisótopos que convierte la energía almacenada en materiales radiactivos en movimiento, que se utiliza para generar electricidad mediante la deformación repetida de un material piezoeléctrico . Este enfoque crea una fuente de alta impedancia y, a diferencia de las baterías químicas , los dispositivos funcionarán en un rango muy amplio de temperaturas.
Descripción
Un voladizo piezoeléctrico está montado directamente sobre una base del isótopo radiactivo níquel-63 . Toda la radiación emitida a medida que se desintegra la película delgada de níquel 63 a nivel de milicurios está en forma de radiación beta , que consiste en electrones . A medida que el voladizo acumula los electrones emitidos, acumula una carga negativa al mismo tiempo que la película de isótopos se carga positivamente. Las partículas beta esencialmente transfieren la carga electrónica de la película delgada al voladizo. Las cargas opuestas hacen que el voladizo se doble hacia la película de isótopos. Justo cuando el voladizo toca el isótopo de película delgada, la carga salta el espacio. Eso permite que la corriente fluya de regreso al isótopo, igualando la carga y restableciendo el voladizo. Mientras el isótopo se esté descomponiendo , un proceso que puede durar décadas, el pequeño voladizo continuará su movimiento hacia arriba y hacia abajo. Como el voladizo genera electricidad directamente cuando se deforma, se libera un pulso de carga cada vez que el voladizo gira.
Los isótopos radiactivos pueden seguir liberando energía durante períodos que van desde semanas hasta décadas. La vida media del níquel-63, por ejemplo, es de más de 100 años. Por tanto, una batería que utilice este isótopo podría seguir proporcionando energía útil durante al menos la mitad de ese tiempo. Los investigadores han demostrado dispositivos con una eficiencia de aproximadamente un 7% con altas frecuencias de 120 Hz a actuadores de movimiento alternativo de baja frecuencia (cada tres horas).
Historia
En 2002, investigadores de la Universidad de Cornell publicaron y patentaron el primer diseño. [1] [2]
Ver también
Referencias
- ^ Bill Steele (16 de octubre de 2002). "La diminuta batería atómica desarrollada en Cornell podría funcionar durante décadas sin supervisión, alimentando sensores o máquinas" . Crónica de Cornell . Consultado el 1 de septiembre de 2020 .
- ^ Amit Lal, Hui Li, James P. Blanchard, Douglass L. Henderson (12 de noviembre de 2002). "Activación de radioisótopos de carga directa y generación de energía (US6479920B1)" . Patentes de Google .CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )