Розробки спрямовані на створення альтернативного виду акумулятора, який зможе живити невеликі пристрої. Як приклад наведено димові сигналізації, комп'ютерні чіпи, кардіостимулятори (де заміна елемента живлення потребує хірургічного втручання) і навіть невеликі супутники.
Крім незвичайного формату батареї матимуть ще одну особливість: відсутність необхідності перезаряджання. За словами розробників, безперервна робота пристрою, який використовує як елемент живлення алмазну батарею, може тривати до кількох тисяч років. Звичайно, якщо цей пристрій не вийде з ладу з якихось інших причин.Причинами такої безпрецедентної енергоефективності є матеріал, який стане частиною майбутніх батарей: частина графіту для їх створення буде взята з колишніх ядерних реакторів.
Тут немає частин, що рухаються, не утворюються викиди і не потрібне технічне обслуговування, тільки пряме виробництво електроенергії. Інкапсулюючи радіоактивні матеріали всередині алмазів, ми перетворюємо одвічну проблему ядерних відходів на атомну батарею і довгострокові постачання чистої енергії.
Ще в 2016 році команда вчених продемонструвала прототип алмазної батареї з використанням63Ni (нікель-63) як джерело випромінювання. Зараз триває робота над підвищенням ефективності за допомогою вуглецю-14, який можна витягти з використаних блоків графіту з ядерних реакторів.
За словами хіміка Ніла Фокса,14C був обраний як вихідний матеріал, тому що він випромінює радіацію лише в ближньому радіусі, і вона швидко поглинається будь-яким твердим матеріалом.Це робить ізотоп небезпечним при ковтанні і дотику до шкіри, але будучи замкненим усередині алмазу, він перестає випромінювати радіацію і перетворюється на нешкідливе джерело енергії.
У захоплюючому і зрозумілому анімаційному ролику Брістольського університету дуже наочно показується, як вуглець-14 витягуватиметься з графітових контейнерів шляхом нагрівання, потім перетворюватиметься на алмази, «запечатані» всередині оболонки із безпечного синтезованого алмазу. Таким чином вихід випромінювання за межі алмазної «капсули» стає виключеним.
Відео Брістольського університету про алмазні батареї (англійською)
YouTube · 4:46Алмаз є найтвердішою речовиною, відомою людині, і ми в буквальному розумінні не могли б використовувати нічого, що забезпечило б більш високий захист.
Кількість вуглецю-14 у кожній батареї ще не визначено. Команда стверджує, що джерело енергії з 1 грамом14C здатне виробляти 15 Джоулів на день, а для 5-відсоткового виснаження батареї потрібно 5730 років (період напіврозпаду14 C). Розміри показаного у 2016 році прототипу становили 10×10×0,5 мм плюс електроди. Батарея здатна працювати при температурах до 750 ℃.
За словами Тома Скотта, разом із науковим центром Калхема університет планує пілотний запуск виробництва алмазних батарей. Потенційні обсяги випуску - 10 000-20 000 пристроїв на рік, а в подальшому - аж до мільйонів батарей.