Розроблені пристрої (MEMS), які витримують найпотужніше радіоактивне випромінювання і нагрівання

Інженери з Університету штату Юта розробили мікроскопічні механічні пристрої (MEMS), які витримують найпотужніше радіоактивне випромінювання і нагрівання.

За оцінками вчених, створені ними пристрої можуть керувати роботами або комп’ютерами навіть всередині реактора або в глибокому космосі.

Іонізуюче випромінювання швидко пошкоджує традиційну електроніку, тому доводиться використовувати численні дублюючі ланцюга і потужний захист, як це було, наприклад, з роботами, які працювали на аварійній АЕС Фукусіма. Але навіть захищені роботи, направлені для спостереження за пошкодженими реакторами, перестали працювати вже через кілька годин. Вся справа в тому, що потужне іонізуюче випромінювання пробиває в напівпровідниках «зайві» струмопровідні канали, що виводить з ладу електроніку.

Вперше ученим вдалося розробити унікальну технологію, яка продовжує працювати в присутності навіть потужного іонізуючого випромінювання.

Нові пристрої є логічними елементами розмірами 25х25 мікрон, які виконують найпростіші логічні операції: «вкл.» чи «викл».


Мікроскопічні механічні пристрої можуть працювати навіть всередині ядерного реактора

У ході експериментів нові пристрої на дві години занурювали в активну зону університетського реактора, і MEMS продовжували працювати як ні в чому не бувало. MEMS не були зруйновані іонізуючим випромінюванням, оскільки вони не використовують напівпровідникові канали. Це прості мікроскопічні вимикачі з вольфрамовими електродами, які стикаються один з одним і замикають або розмикають ланцюг.

У плані «традиційного» застосування MEMS мають певні недоліки, наприклад, в 1000 разів повільніше кремнієвої електроніки і, до того ж, менш довговічні (за наявності рухомих частин). Однак коли справа доходить до екстремальних умов експлуатації, то MEMS немає рівних. Так, у ході експериментів мікроскопічні механічні пристрої годинником працювали у вакуумі при температурі 277 градусів за Цельсієм і навіть в ядрі 90-кВт дослідницького реактора. Навіть сама надійна і захищена кремнієва електроніка в таких умовах виходила з ладу вже через кілька хвилин.

У звичайних умовах MEMS пропрацювали близько 2-х місяців, виконавши без збоїв більше одного мільярда циклів. В даний час вчені планують поліпшити цей показник в мільйон разів.

Використання MEMS відкриває абсолютно нові можливості для контролю роботи АЕС, двигунів внутрішнього згоряння і створення зондів, які зможуть проникати в небезпечні місця, не вимагаючи потужних і важких захисних систем.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *