Avete presente i diamanti? Quei cristalli preziosi che brillano e affascinano da sempre l’umanità? Ora hanno un nuovo potere: combinati con il carbonio 14, diventano minuscole centrali energetiche capaci di funzionare per migliaia di anni. È questa la scoperta che arriva dall’Università di Bristol.
La scienza del carbonio 14 nella struttura del diamante
Il principio alla base è tanto semplice quanto geniale: sfruttare il decadimento radioattivo del carbonio 14, un processo che ha una durata di 5.700 anni. Invece di utilizzare la luce come fanno i pannelli solari, questa tecnologia cattura gli elettroni ad alta energia che si muovono all’interno della struttura cristallina del diamante.
Il sistema è stato progettato per massimizzare l’efficienza di questa conversione energetica. L’energia prodotta dal decadimento del carbonio 14 viene incanalata e trasformata in elettricità utilizzabile, creando una fonte di alimentazione costante e prevedibile.
È un gran bello sviluppo nel campo dell’energia nucleare su microscala: una soluzione elegante per alimentare dispositivi che necessitano di bassa potenza ma lunga durata.
Applicazioni pratiche della nuova tecnologia
Il Professor Tom Scott è entusiasta delle potenziali applicazioni di questa scoperta. I campi di utilizzo sono vasti: dalla tecnologia spaziale ai dispositivi di sicurezza, fino agli impianti medici. La versatilità della tecnologia apre scenari applicativi prima impensabili.
Nel campo medico, i microgeneratori al carbonio 14 potrebbero alimentare dispositivi impiantabili come i pacemaker, eliminando la necessità di interventi chirurgici per la sostituzione delle batterie. Nel settore spaziale, potrebbero fornire energia affidabile a satelliti e sonde per decenni.
La sicurezza è stata una priorità nello sviluppo: il carbonio 14 è completamente isolato all’interno della struttura del diamante, il che rende il dispositivo sicuro per qualsiasi applicazione.
Dalla fusione nucleare ai diamanti energetici
Per realizzare questi speciali diamanti, gli scienziati hanno costruito un apparato dedicato presso il Campus Culham dell’UKAEA nel sud dell’Oxfordshire, a pochi chilometri da Oxford e circa 80 km a ovest di Londra. Il sistema di deposizione al plasma permette di far crescere diamanti con caratteristiche precise e controllate.
Questa innovazione è un risultato indiretto della ricerca sulla fusione nucleare. Non a caso il campus ospita anche il Joint European Torus (JET), la più grande struttura di ricerca sulla fusione al mondo, operativa dal 1983, che ha stabilito record mondiali nelle prestazioni della fusione.
L’esperienza accumulata in questo campo ha accelerato lo sviluppo di tecnologie correlate, dimostrando come la ricerca scientifica possa portare a scoperte “collaterali” di tutto rispetto.
Carbonio 14 ed energia sostenibile
Le implicazioni di questa scoperta sono significative per il futuro dell’energia. La possibilità di avere fonti energetiche che durano millenni apre nuove prospettive per dispositivi che operano in ambienti estremi o difficilmente accessibili.
Gli scienziati stanno già esplorando nuove applicazioni e miglioramenti della tecnologia, che potrebbe ridurre la dipendenza dalle batterie tradizionali in molte applicazioni, contribuendo a un futuro più ecologico.
Il successo di questa innovazione dipenderà dalla capacità di renderla accessibile su larga scala, ma le premesse sono estremamente promettenti.
