Pin phóng xạ điện tử tuổi thọ cao nhắm đến các nhiệm vụ không gian và đại dương

Một dự án được DARPA tài trợ do Đại học Missouri dẫn đầu, với sự hợp tác của Đại học Toledo, Đại học Bang Pennsylvania, Đại học Houston và Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hải quân, đang phát triển các pin vi mô phát điện bằng bức xạ hạt nhân được thiết kế cho các nhiệm vụ kéo dài trong môi trường khắc nghiệt như đại dương sâu và không gian vũ trụ. Những pin này chuyển đổi trực tiếp bức xạ hạt nhân thành điện năng, cho phép cung cấp điện liên tục, không cần bảo trì ở những nơi không có hoặc không đáng tin cậy nguồn năng lượng mặt trời. Dự án nhằm đạt được mật độ công suất 10 watt trên mỗi kilogram, vượt xa các hệ thống phát điện bằng bức xạ hiện tại. Công nghệ dựa trên chất bán dẫn oxit gallium, có khả năng chịu bức xạ vượt trội so với các vật liệu truyền thống, có tiềm năng nâng cao cả hiệu suất và tuổi thọ hoạt động. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Toledo đang tiến hành mô hình phần tử hữu hạn để mô phỏng và tối ưu hóa thiết kế thiết bị trước khi chế tạo, tạo điều kiện cho việc cải tiến lặp đi lặp lại. Phương pháp này hướng tới các ứng dụng trong phao báo hiệu, tàu vũ trụ và cảm biến từ xa, nơi việc thay thế hoặc sạc lại pin gặp nhiều khó khăn, qua đó thúc đẩy công nghệ phát điện bằng bức xạ tiến gần hơn đến việc triển khai thực tiễn trong các nhiệm vụ đòi hỏi lâu dài và khắt khe.