據New Atlas報道，Arkenlight公司和Axorus公司合作推出了第一個由核廢料制成的金剛石貝塔伏特電池驅動的人工神經元原型。他們的目標是開發醫療級植入物，其能源可持續數十年而無需充電。

New Atlas以前曾詳細介紹過Arkenlight的基于金剛石的貝塔伏特(betavoltaic)電池技術。簡而言之，這家公司是由布里斯托爾大學的研究人員成立的，他們開發了一種從核電站中提取放射性廢物的方法--具體而言，來自暴露于燃料棒輻射的反應堆部件的碳-14和氚--并將其轉化為金剛石，可以收集其發射的高能電子，或β粒子，并將其轉化為可用的電力。

這些β-太陽能電池將在極長的時間內發電--有些可以設計成持續數十年，有些則持續數千年，這取決于它們使用的特定同位素的半衰期。盡管它們是由放射性核廢料制成的，但Arkenlight說它們在人體附近甚至體內使用是非常安全的，因為這種β射線不會深入組織，而且金剛石結構的極端硬度使其幾乎不可能被打破。

然而，重要的是要注意，在這里談論的是微小的功率，其他承諾用核廢料金剛石電池為消費設備和電動汽車供電的公司還沒有證明他們如何做到不使用比設備本身更大更重的電池。

最近，Arkenlight公司一直在與法國公司Axorus合作，探索使用貝塔伏特微型電池為Axorus正在開發的人工神經元供電的可能性。

這些人工神經元被設計成可以插入病人的神經系統，并執行各種功能，圍繞它們與生物神經元溝通的能力，“聆聽”其他神經元和其他系統發出的信號，并在需要時發出自己的信號。“這是一個CMOS電路，”該公司的網站上寫道，“比生物神經元的能效高達1000倍，體積則只有1/10。其非常高的靈敏度使其成為醫療植入物的理想選擇。”

Axorus希望以各種方式使用這些設備。該公司目前正在開發一種人工視網膜，它將一些人工神經元與光電二極管配對，形成一個"像素"矩陣，可以讀取進入的光線并通過視神經向大腦發送電信號。它是為患有老年性黃斑變性的病人設計的，目的是讓人們重新獲得視覺的中心部分，盡管最初只有黑白兩色。

這些人工視網膜將由環境光本身提供動力，但Axorus公司正在尋找解決方案，以便在夜間為它們提供動力，該公司還為其人工神經元在大腦、內分泌系統、腸道和泌尿系統中的應用設想了一系列其他應用，它們有可能治療各種疾病--但沒有光線為它們提供動力。

一個能持續數十年的微小、安全的貝塔伏特電池可能是這些設備的完美選擇，因此Axorus和Arkenlight已經合作建立了一個概念驗證：第一個由氚輻射光伏微型發電裝置驅動的人工神經元。

上面的亮點是神經元本身，而底部的黑盒子里是β電池。目前這看起來有點大，但Arkenlight公司對這種氚電池的目標尺寸是4x4毫米，厚度小于50微米。雖然最終輸出和預期壽命仍有待確定，但該公司表示，它希望這些東西能在幾十年內產生微瓦的能量。

“即使我們現在正在生產金剛石，”Arkenlight公司首席執行官Morgan Boardman表示，“通往最小可行產品的道路需要多次迭代，以完善配方和工藝，確保盡可能高的功率密度。沿著這條路線，我們需要進行大量的測試，以確定并確保穩定生產和安全的標準。這些都不是微不足道的任務，需要大量的時間和精力。雖然我們正在與早期客戶(如Axorus)合作，使我們的努力與他們的需求相一致，但我們離商業化產品還有幾年時間。這些類型的早期研究合作是典型的、高度支持性的，因為它們促進了產品的開發，通常以商業關系結束。”

盡管如此，該公司仍然希望它能在2024年之前實現商業化，如果它能證明這些電池在人體內是安全和可靠的，并在一個微小的包裝中提供有用的電力，他們可能會發現一系列其他的醫療應用。請看下面關于Axorus人工視網膜和神經元技術的視頻。