Термоустойчивая память для межпланетных экспедиций

28.07.2019

Исследования двух ближайших к Солнцу планет - Меркурия и Венеры всегда осложнялись тем фактом, что условия на их поверхностях носят чрезвычайно неблагоприятный характер. Например, Меркурий может нагреться до 430°C, а Венера, из-за особенностей атмосферы - и того больше. Поэтому любые аппараты, изучающие эти небесные тела вблизи, должны быть подготовлены соответствующим образом.

Современная электроника очень чувствительна к нагреванию, и температура в сотни градусов Цельсия для нее губительна. Тем не менее, ученые уже много лет бьются над решением этой проблемы и, похоже, они достигли определенных успехов. Так, сотрудники университета штата Аризона недавно сообщили о разработке в рамках финансируемой NASA программы HOTTech модулей электроники следующего поколения, на базе которых удалось создать элементы памяти, способные выдерживать высокие температуры - вплоть до 300°C и даже выше.

В качестве материала основы для создания высокотемпературной электроники был взят нитрид галлия. Дело в том, что кремний, который традиционно используют для создания микропроцессоров и модулей памяти, имеет относительно низкую ширину запрещенной зоны (этот показатель определяет минимальную энергию, необходимую для перехода электрона из валентной зоны в зону проводимости) - всего 1,12 эВ. В то же время, для нитрида галлия она равна 3,4 эВ, что позволяет устройствам нормально работать при гораздо более высоких температурах. В то же время, отмечается, что это не единственный полупроводниковый материал с широкой запрещенной зоной, изучаемый в рамках программы создания высокотемпературной электроники. Еще один достойный кандидат с широкой запрещенной зоной - это карбид кремния.

Запоминающее устройство было изготовлено путем химического осаждения из паровой фазы на подложке из нитрида галлия. В ходе испытаний, модуль памяти показал стабильную работу во всем диапазоне от 25 до 300°C. При повышении температуры до 350°C контроль над процессами был утрачен, но он восстановился после того как температура снизилась до комнатной. Таким образом, даже в случае запредельного нагрева сам модуль памяти не будет потерян, хотя на время перестанет нормально работать. В то же время, как отмечает Юджи Чжао, результаты работы являются промежуточными и следующим этапом будет создание модулей памяти, способных выдержать до 500°C в штатном режиме, а с такой электроникой уже можно исследовать поверхность хоть Венеры, хоть Меркурия.

<< Назад: Генная терапия восстанавливает зрение 28.07.2019

>> Вперед: Полнокадровая беззеркальная камера Sony A7R IV 27.07.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Одежда убивает планету 04.03.2018 Ученые считают, что одежда людей наносит непоправимый вред планете. Спасти ситуацию может экологически чистое производство. Исследователи из Австралии пришли к выводу, что современная одежда, которую носят люди по всей планете, наносит огромный вред экологии. Дело в том, что почти вся одежда производится в странах Юго-Восточной Азии. Во время изготовления тканей вырабатывается невероятное количество углекислого газа, а используемые красители вредны для здоровья людей. К тому же, выброшенная одежда из-за химикатов в составе долго не разлагается и представляет собой ядовитый мусор. Выход исследователи видят в инновационном развитии легкой промышленности. Они предлагают производить исключительно экологически чистые ткани, реформировать швейное производство и сделать материалы для одежды возобновляемым ресурсом. То есть, после того как человек износил вещь, он мог бы сдать ее в специальный центр, где ткань переработали бы и использовали для пошива новых изделий.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026