Исследователи-ядерщики вот уже пол века обещают, что вот-вот непременно появится источник почти даровой энергии. На его доведение нужно потратить еще десяток, другой миллиардов долларов, и все будет в порядке.

Тем временем, тихо и незаметно произошла энергетическая революция. Американские исследователи создали микроскопическую батарейку, которая способна десятилетиями снабжать энергией такие устройства, как датчики дистанционного управления, наручные часы или, скажем, имплантируемые в тело человека кардиостимуляторы.

«Источник питания нового типа способен преобразовывать энергию радиоактивного вещества непосредственно в движение, — утверждает Амиль Лал, ассистент профессора в области электрических и компьютерных технологий при университете Корнелла в городе Итака (штат Нью-Йорк). — Он может также генерировать электричество или выдавать энергию в какой-то другой форме»…

Впервые о новых источниках заговорили в августе 2002 года, когда сотрудник Лала, Хью Ли, представил и описал в Детройте опытный образец на встрече исследователей DARPA — агентства по разработке передовых оборонных технологий. Он охарактеризовал этот образец как микроэлектронную электромеханическую систему, сокращенно — МЭМС.

Показанный в Детройте опытный образец выполнен из медной полоски длиной 2 см, шириной 1 мм и толщиной 60 мкм. (К слову, 1 мкм — это миллионная доля метра.)

Сделанная из полоски консоль располагается над тонкой пленкой изотопа никеля-63. По мере распада он излучает бета-частицы. Радиоактивное вещество, как известно, может излучать альфа-частицы, бета-частицы, то есть электроны, и, наконец, гамма-лучи. Однако в первом и последнем случае излучение небезопасно для людей. И для своего прибора Лал использовал изотопы, излучающие лишь бета-частицы, энергия которых настолько мала, что их задерживает даже лист бумаги, не говоря даже о коже человека. Излучаемые электроны собираются на медной консоли, обеспечивая ей отрицательный заряд, а изотопная пленка, теряя электроны, приобретает положительный заряд. Притяжение между плюсом и минусом клонит консоль книзу — до определенного положения. Затем силы упругости пластинки преодолевают электрическое притяжение, и медная пластинка возвращается в исходное положение. После этого все начинается снова.

Данный процесс чем-то напоминает работу дверного звонка, где электрическая цепь то замыкается, то размыкается, благодаря чему электромагнит приводит в движение рычажок звонка. Радиоактивный изотоп может оставаться источником энергоснабжения в течение достаточно длительного периода — от нескольких недель до нескольких десятилетий. К примеру, период полураспада никеля-63 — более сотни лет, и Лал утверждает, что батарейка на этом изотопе могла бы работать по меньшей мере лет пятьдесят.

Сейчас исследователи разрабатывают различные варианты новых источников энергии. Как говорит Лал, опытный образец, показанный в Детройте, — гигант по сравнению с теми, что сейчас в работе. Уже есть образцы, которые вместе с герметичной оболочкой занимают объем не более 1 куб. мм.

Понятно, что уменьшение источников питания повлечет за собой и дальнейшую миниатюризацию целого ряда устройств микроэлектроники.

И. ЗВЕРЕВ