Как электроника "справилась" с радиацией

Как электроника справилась с радиацией

Инженеры из Университета штата Юта разработали микроскопические механические устройства (MEMS), которые выдерживают мощнейшее радиоактивное излучение и нагрев.

По оценкам ученых, созданные ими устройства могут управлять роботами или компьютерами даже внутри реактора или в глубоком космосе.

Ионизирующее излучение быстро повреждает традиционную электронику, поэтому приходиться использовать многочисленные дублирующие цепи и мощную защиту, как это было, например, с роботами, работавшими на аварийной АЭС Фукусима. Но даже защищенные роботы, направленные для наблюдения за поврежденными реакторами, перестали работать уже через несколько часов. Все дело в том, что мощное ионизирующее излучение пробивает в полупроводниках «лишние» токопроводящие каналы, что выводит электронику из строя.

 Впервые ученым удалось разработать уникальную технологию, которая продолжает работать в присутствии даже мощнейшего ионизирующего излучения.

Новые устройства являются логическими элементами размерами 25х25 микрон, которые выполняют простейшие логические операции: «вкл» или «выкл».

В ходе экспериментов новые устройства на два часа погружали в активную зону университетского реактора, и MEMS продолжали работать как ни в чем не бывало. MEMS не были разрушены ионизирующим излучением, поскольку они не используют полупроводниковые каналы. Это простые микроскопические выключатели с вольфрамовыми электродами, которые соприкасаются друг с другом и замыкают или размыкают цепь.

В плане «традиционного» применения MEMS имеют определенные недостатки, например, они в 1000 раз медленнее кремниевой электроники и, к тому же, менее долговечны (из-за наличия подвижных частей). Однако когда дело доходит до экстремальных условий эксплуатации, то MEMS нет равных. Так, в ходе экспериментов микроскопические механические устройства часами работали в вакууме при температуре 277 градусов по Цельсию и даже в ядре 90-кВт исследовательского реактора. Даже самая надежная и защищенная кремниевая электроника в таких условиях выходила из строя уже через несколько минут.

В обычных условиях MEMS проработали около 2-х месяцев, выполнив без сбоев более одного миллиарда циклов. В настоящее время ученые планируют улучшить этот показатель в миллион раз.

Использование MEMS открывает совершенно новые возможности для контроля работы АЭС, двигателей внутреннего сгорания и создания зондов, которые смогут проникать в самые опасные места, не требуя мощных и тяжелых защитных систем.

Источник: rnd.cnews.ru

Похожие новости:
Жидкую кожу изобрели в России
Специалисты из Тюмени изобрели самую современную в мире жидкую кожу. Препарат представляет собой обычный гель, который можно наносить на любую царапину, рану или ожог. Гель способен восстановить кожу больного сахарным диабетом после химического пилинга ..
2013-03-15 1698 0 Технология
0
Японцы уменьшили размеры конденсаторов в 1000 раз
Современная электроника даже в её концентрированном виде — в качестве интегральных схем — немыслима без такого электротехнического элемента, как конденсатор. В зависимости от требуемых условий используются те или иные виды этих приборов, характеристики которых очень сильно отличаются друг от друга. ..
2015-07-25 4597 0 Технология
1
Какие новинки будут представлены на выставке CES Asia 2016
Еще лет десять или пятнадцать назад при просмотре фильмов из жанра фантастики, невольно ловили себя на мысли:"А здорово было бы иметь умный дом! Чтобы находился где-нибудь в заповедной или лесной, экологически чистой зоне, как Серебряный Век - поселок в Подмосковье. И чтобы как живое существо ..
2016-03-10 1142 0 Технология
0
Тюменские ученые смогли создать стволовой супер гель
Российскими специалистами из Тюмени завершена разработка нового препарата, получившего название "Cellgel". Созданием занимались почти четырнадцать лет. В качестве основы для чудо-геля ученые взяли стволовые клетки эмбриона обычной курицы. Новое вещество называют жидкой кожей и оно обладает ..
2013-03-15 1977 0 Технология
0
Японцы создали камеру, которая видит радиационное излучение
Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) приспособило космические технологии для борьбы с невидимой опасностью – радиацией, которая по-прежнему угрожает людям в 19-километровой зоне, окружающей злополучную атомную электростанцию Фукусима-1. Теперь радиационное излучение можно увидеть.Изначально технология ..
2012-04-4 1945 0 Технология
0
Ученые создали в лаборатории первую кожу киборга
Ученые Гарвардской лаборатории создали первую в мире «кожу киборга». Исследователи успешно провели испытания, в ходе которых электрические нанопровода были вживлены в искусственно созданный биоматериал, сообщает британское издание Huffpost Tech. «Встроенные» в кожу провода позволяют ученым ..
2012-09-5 1717 0 Технология
0
Ученые создали растворимые в воде печатные платы
Электроника, которая отработала свой срок или преждевременно вышла из строя, является одной из наиболее быстро растущих экологических проблем во всем мире. Демонтаж электронных компонентов печатных плат с целью их дальнейшего повторного использования или переработки является сложным технологическим ..
2012-11-15 1397 0 Технология
0
Какие угрозы таит умная электроника
Смартфоны и планшеты, телевизоры и холодильники с веб-доступом, электронные замки и системы управления "цифровым домом"… Все эти устройства стремительно набирают популярность, создавая потенциальные проблемы безопасности. Концепция "Интернета вещей" неотвратимо набирает вес. Очередным подтверждением тому стала выставка ..
2014-01-15 1617 0 Технология
0
Удаление состарившихся клеток обратило признаки старения у мышей
Модифицированный натуральный белок, синтезированный нидерландскими, австрийскими и американскими учеными, устранил токсические эффекты химиотерапии и физиологические признаки старения у мышей путем прицельного удаления состарившихся клеток. Результаты работы опубликованы в журнале Cell. Репликативное старение клеток, или сенесценция — это состояние, при котором клетки с накопленными ..
2017-03-26 7225 0 Технология
0
Физики сделали «суперлинзу» для передачи электричества на расстояние
Физики под руководством Ярослава Уржумова из Университета Дьюка, создали устройство, которое повышает эффективность электромагнитной индукции для передачи электричества на расстояние. Описание устройства опубликовано в журнале Scientific Reports, кратко о нем можно прочитать на сайте университета. «Суперлинза» представляет собой квадрат ..
2014-01-14 1418 0 Технология
0
Американские ученые создали проводники, самостоятельно восстанавливающие себя в случае поломки
Нарушение целостности всего лишь одного крошечного проводника внутри микросхемы может привести к отказу всей системы. Что, если бы электроника могла починить себя самостоятельно, да еще так быстро, что пользователь даже не узнал бы о поломке? Звучит фантастически, но путь к созданию ..
2011-12-22 1594 0 Технология
0
МАГАТЭ предложило стерилизовать комаров радиацией для борьбы с вирусом Зика
Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) предложило новый метод уменьшения популяции комаров, являющихся переносчиками вируса Зика, который распространяется сейчас в странах Латинской Америки. Об этом сообщает Reuters.Эксперты МАГАТЭ предложат Бразилии, которая в 2016 году ..
2016-02-04 1241 0 Технология
0
Новая электроника предлагает высокую производительность
Новый тип транзистора может проложить путь для создания быстрых вычислительных устройств, которые будут потреблять весьма мало энергии, в том числе смарт-сенсорные сети и имплантированные медицинские устройства. Именуемое как туннельный полевой транзистор (TFET), новое устройство использует квантово-механическое туннелирование ..
2013-12-19 1282 0 Технология
0
Новый лазер позволит печатать смартфоны на футболках
Согласно новому докладу, опубликованному в журнале ACS Nano, команда австралийских инженеров смоделировала тип лазера под названием Spaser, который в перспективе позволит создавать электронику, и в частности смартфоны, настолько миниатюрные и гибкие, что их можно будет печатать даже на футболке. Проще говоря, Spaser ..
2014-04-27 1601 0 Технология
0
Разработана новая технология анодов из кремниевых нанотрубок
Кремниевый анод, используемый в батареях, разрушается в течение нескольких циклов из-за воздействия электролита и деформации. Чтобы преодолеть эту проблему, группа исследователей во главе с Йи Кюи (Yi Cui) из Стэнфордского университета (Stanford University) и «SLAC» разработали кремниевые нанотрубки с двойными стенками, которые ..
2012-05-21 2209 0 Технология
0