美国的国防高级研究计划局DARPA启动了一个新的研究计划，目标是给未来的极端环境下的任务提供电力。这个计划叫做"辐射转瓦特"（Rads to Watts），DARPA给了多个团队和研究机构280万美元的资助，大家一起探讨如何把核辐射直接转换成电能。密苏里大学、托莱多大学还有宾夕法尼亚州立大学、休斯顿大学和美国海军研究实验室等都参与了这个项目。DARPA还指定塔比莎·多德森负责管理这个项目。大家就把这项技术定位在解决地球上最深的海沟、木星轨道附近的探测器以及北极冬季长期黑暗中的供电问题上。传统的电池和太阳能板在这些环境下完全不行。这个项目的重点是要研发一种微型核能电池，把核辐射直接转化为电能。 不同于现有的放射性同位素热电发生器RTG技术，RTG是先通过放射性物质衰变产生热量，然后把热量转换成电力。但这种方法的效率非常低。比如NASA使用的RTG设备重量超过五十公斤，但输出功率却只有几百瓦，转换效率只有8%左右。而放射性光伏技术直接利用衰变释放的带电粒子激发半导体材料中的电子-空穴对，从而产生电流。这种方法能够显著提升单位质量的输出功率。托莱多大学团队选择了氧化镓这种材料作为半导体材料。与普通的硅和碳化硅相比，氧化镓禁带宽度更宽、抗辐射能力更强，在极端环境下表现突出。 在第一阶段的14个月里，参与团队要完成单元电池在不同辐射剂量下的损伤数据采集，并接受筛选。接下来是16到24个月的第二阶段，在这个阶段中辐射剂量要提升到第一阶段的1000倍。经过这个阶段的测试后还能保持功率密度衰减不超过20%的团队就能进入最终的奖励阶段。 托莱多大学的目标是研发每千克质量10瓦的功率密度的微型核能电池。这一指标已经优于现有的放射性光伏技术了。塔比莎·多德森说：“只要没有后勤供应链可以送去电池或燃料，又或者根本没有阳光的地方都需要这种技术。”她还提到了一些具体的应用场景：陆地上持续数天输出3000瓦、水下或北极地区持续数周至数月输出2000瓦、还有太空任务中持续多年输出1000瓦。 最后给出结论：在太阳照不到、电线连不上、人手够不着的地方需要一种真正自持的能量来源。核能微型电池给出的答案虽然不是最近的，却很可能是最持久的解决方案。