数千年以上にわたりデバイスに電力を供給し続ける世界初の「炭素14ダイヤモンド電池」を科学者が作り出す

炭素14ダイヤモンド電池に使われている炭素14は放射性崩壊の過程で少しずつ放射線を出しており、この放射線によって周囲のダイヤモンド内の電子が励起されます。この高速で移動する電子を捕獲して電力を生成するとのことで、仕組みとしては光子を電気に変換するソーラーパネルと似ているといえます。

炭素14ダイヤモンド電池の大きな特徴は、従来の電池と比較して圧倒的に長寿命だという点です。炭素14の半減期は5730年であり、実際にはそれをはるかに上回る長期間にわたって放射線を出し続けるため、炭素14ダイヤモンド電池も数千年以上の寿命を持っているというわけです。

1gの炭素14を含む炭素14ダイヤモンド電池は、1日あたり15J(ジュール)の電力を生成するとのこと。比較として、重さ約20gの標準的なアルカリ単三電池は1gあたり700ジュールのエネルギーを持っており、短期的には炭素14ダイヤモンド電池よるはるかに多くの電力を供給しますが、寿命の長さが圧倒的に異なります。

炭素14が出す放射線は固体材料によってすぐ吸収されるため、ダイヤモンドで炭素14を保護している炭素14ダイヤモンド電池は人体に害を及ぼすこともありません。また、可動する部品が存在せず、メンテナンスの必要がないという利点もあります。そのため、目に埋め込むインプラントや補聴器、ペースメーカーといった医療機器に使用して、交換による患者の手間や苦痛を軽減することが可能です。

また、数千年以上という長寿命を生かして地球上の交換が難しい場所に配備されるデバイスの動力源にしたり、宇宙空間を漂う人工衛星や深宇宙探査船を識別・追跡する無線周波数タグのバッテリーとして活用したりできます。

ブリストル大学の材料学教授であるトム・スコット教授は、「私たちのマイクロパワーテクノロジーは、宇宙技術やセキュリティ機器、医療用インプラントまであらゆる重要なアプリケーションをサポートできます。今後数年間にわたり、産業界や研究機関のパートナーと協力しながら、これらの可能性のすべてを探究できることに興奮しています」とコメントしました。