Atomkraft für Herzschrittmacher
Aus der Verbesserung einer speziellen Atombatterie-Technik lassen sich nach Ansicht von Forschern besonders langlebige Energiespender entwickeln.
Es gibt Anwendungen, da ist ein häufiger Batteriewechsel nicht nur lästig, sondern schlicht nicht praktikabel: Mit ihrer Weiterentwicklung einer speziellen Atombatterie-Technik möchten Forscher an der University of Rochester beispielsweise Trägern von implantierten medizinischen Geräten wie Herzschrittmachern häufige Operationen ersparen oder potenziell unerreichbaren Sensoren in der Tiefsee oder im Weltall zu einer besonders langen Laufzeit verhelfen.
Die Gruppe ist von der seit gut 50 Jahren bekannten Betavoltaik ausgegangen: Dabei versucht man, die hochenergetischen Elektronen, die beim Zerfall von Neutronen eines radioaktiven Gases zu Protonen frei werden, in einem p-n-Übergang einzufangen und damit direkt in Silizium einen elektrischen Strom zu initiieren. Bisher ist die Ausbeute dabei aber deutlich unter der von Solarzellen und damit für Anwendungen eher uninteressant geblieben.
Statt nach neuen Materialien zu suchen, setzten die Forscher jetzt auf eine dreidimensionale Gestaltung der Siliziumoberfläche mit tiefen Gruben, um so die Quote der eingefangenen Elektronen zu erhöhen. Damit sei es ihnen bereits mit zunächst noch zufällig erzeugten Gruben gelungen, die Ausbeute auf das Zehnfache zu steigern. Von einer regelmäßigeren Verteilung erhoffen sie sich eine 160fache Ausbeute im Vergleich zur herkömmlichen Technik. Dies reiche fast aus, um daraus besonders langlebige Batterien mit einer mehrjährigen Laufzeit zu entwickeln. (anm)
