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

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

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

Вперше вченим вдалося розробити унікальну технологію, що продовжує працювати у присутності навіть найпотужнішого іонізуючого випромінювання.

Нові пристрої є логічними елементами розмірами 25х25 мікрон, які виконують найпростіші логічні операції: «увімкнути» або «вимкнути».

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 без жодних змін. MEMS не були зруйновані іонізуючим випромінюванням, оскільки вони не використовують напівпровідникові канали. Це прості мікроскопічні вимикачі з вольфрамовими електродами, які стикаються один із одним і замикають або розмикають ланцюг.

У плані «традиційного» застосування MEMS мають певні недоліки, наприклад, вони у 1000 разів повільніші за кремнієву електроніку і, до того ж, менш довговічні (внаслідок наявності рухомих частин). Однак коли справа доходить до екстремальних умов експлуатації, то MEMS немає рівних. Так, у ході експериментів мікроскопічні механічні пристрої годинами працювали у вакуумі при температурі 277 градусів по Цельсію і навіть у ядрі 90-кВт дослідницького реактора. Навіть найнадійніша та найзахищеніша кремнієва електроніка у 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. На даний час вчені планують покращити цей показник у мільйон разів.

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

Джерело: InfoNova.org.ua

За матеріалами: rnd.cnews.ru