Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Nanorurki węglowe mogą pomóc elektronice wytrzymać trudne warunki w kosmosie

ghost666 11 Nov 2021 10:19 414 0
  • Nanorurki węglowe mogą pomóc elektronice wytrzymać trudne warunki w kosmosie
    Misje kosmiczne, takie jak Orion NASA, które zabiorą astronautów na Marsa, przesuwają granice ludzkich eksploracji. Jednak podczas podróży statki kosmiczne napotykają ciągły strumień szkodliwego promieniowania kosmicznego, które może uszkodzić, a nawet zniszczyć elektronikę pokładową. Aby wspomóc przyszłe misje kosmiczne, naukowcy opracowują różne alternatywne podejscia. Najnowszym z nich, opublikowanym w czasopiśmie ACS Nano są tranzystory i obwody wykonane z nanorurek węglowych, które można skonfigurować tak, aby zachowały swoje właściwości elektryczne i pamięć po bombardowaniu wysokimi ilościami promieniowania.

    Czas życia i odległość misji kosmicznych są obecnie ograniczone wydajnością energetyczną i niezawodnością technologii, która je kontroluje. Na przykład silne promieniowanie w kosmosie może uszkodzić elektronikę i spowodować zakłócenia danych, a nawet całkowicie zepsuć komputery na pokładzie. Jedną z możliwości jest włączenie nanorurek węglowych do szeroko stosowanych komponentów elektronicznych, takich jak tranzystory polowe. Oczekuje się, że te cząstki o grubości ścianek pojedynczego atomu sprawią, że tranzystory będą bardziej energooszczędne w porównaniu z bardziej typowymi wersjami na bazie krzemu. Bardzo mały rozmiar nanorurek powinien również pomóc w ograniczeniu skutków, jakie promieniowanie miałoby podczas uderzania w chipy pamięci zawierające te materiały. Jednak tolerancja na promieniowanie tranzystorów polowych z nanorurek węglowych nie była dotychczas szeroko badana. Tak więc Pritpal Kanhaiya, Max Shulaker i współpracownicy chcieli sprawdzić, czy uda im się zaprojektować ten typ tranzystora polowego tak, aby wytrzymał wysoki poziom promieniowania, i zbudować układy pamięci oparte na tych tranzystorach.



    W tym celu naukowcy osadzili nanorurki węglowe na płytce krzemowej jako warstwę półprzewodnikową w tranzystorach polowych. Następnie przetestowali różne konfiguracje tranzystorów z różnymi poziomami izolacji elektrycznej, składające się z cienkich warstw tlenku hafnu oraz metalicznego tytanu i platyny wokół warstwy półprzewodnikowej. Zespół odkrył, że umieszczenie ekranów zarówno nad, jak i pod nanorurkami węglowymi, chroniło właściwości elektryczne tranzystora przed promieniowaniem dochodzącym do 10 Mrad — poziomem znacznie wyższym, niż jest w stanie poradzić sobie z większością odpornych na promieniowanie układów elektronicznych opartych na krzemie. Gdy osłona została umieszczona tylko pod nanorurkami węglowymi, były one chronione do poziomu 2 Mrad, co jest porównywalne z komercyjnymi, odpornymi na promieniowanie układami elektronicznymi, opartymi na krzemie. Wreszcie, aby osiągnąć równowagę między prostotą wytwarzania a odpornością na promieniowanie, zespół zbudował układy statycznej pamięci o dostępie swobodnym (SRAM) z dolną osłoną tranzystorów polowych. Podobnie jak w przypadku eksperymentów przeprowadzanych na tranzystorach, te układy pamięci miały podobny próg odporności na promieniowanie rentgenowskiego jak urządzenia SRAM oparte na krzemie.

    Wyniki te wskazują, że tranzystory polowe z nanorurek węglowych, zwłaszcza podwójnie ekranowane, mogą być obiecującym dodatkiem do elektroniki nowej generacji do eksploracji kosmosu, jak twierdzą naukowcy.

    Źródło: https://phys.org/news/2021-10-carbon-nanotubes-electronics-outer-space.html

    Cool? Ranking DIY
    Kamery 3D Time of Flight - zastosowania w przemyśle. Darmowe szkolenie 16.12.2021r. g. 10.00 Zarejestruj się
    About Author
    ghost666
    Translator, editor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 wrote 10678 posts with rating 9001, helped 157 times. Live in city Warszawa. Been with us since 2003 year.