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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

LG и Prime Video: студияная версия кинематографа 31.07.2026

Современные телевизоры предлагают множество режимов изображения, которые автоматически корректируют цвета, контраст и резкость. Однако создатели фильмов часто жалуются, что дополнительная обработка искажает их замысел. Новая функция, появившаяся на телевизорах LG, пытается решить эту проблему, передавая контроль над настройками непосредственно студии. LG и Prime Video запустили режим "Оригинал автора" - первую настройку изображения, которой управляет сама студия. Он доступен только на OLED evo 2026 модельного года. LG Electronics и Prime Video объявили о совместной инициативе, приуроченной к стриминговой премьере фильма "Властелины Вселенной". В рамках сотрудничества на телевизорах компании появились две новые функции - режим изображения "Оригинал автора" и голосовая команда для пульта Magic Remote. Ключевая новинка - режим "Оригинал автора", который в LG называют первым в области настройки изображения для стримингового контента. Его отличие от распространенного FILMMAKER MODE за ...>>

Астронавты на Марсе не смогут выжить даже в скафандрах 30.07.2026

Высадка людей на Марс остается одной из самых амбициозных целей космических агентств. Красная планета лишена пригодной для дыхания атмосферы и подвергается высокому уровню солнечной радиации, поэтому астронавты смогут находиться на ее поверхности только в специальных скафандрах. Однако новые исследования показывают, что даже самые современные космические костюмы могут оказаться непригодными для работы в условиях марсианской гравитации. По результатам испытаний стало ясно, что новые скафандры NASA не подходят для использования астронавтами на Красной планете. На Марсе отсутствует воздух, пригодный для дыхания, а также наблюдается высокий уровень солнечной радиации. Это лишь некоторые из многих факторов, которые усложнят нахождение людей на поверхности. Современные скафандры не рассчитаны на марсианскую гравитацию, составляющую примерно 38 процентов земной. Новейшее поколение костюмов просто слишком тяжелое для использования на Марсе, пишет Phys. Новая серия скафандров, которую раз ...>>

Случайная новость из Архива Роботы NASA в помощь землянам 05.07.2014 Роботизированное устройство под названием "Robonaut 2" было доставлено NASA на МКС еще в 2011 году. По своему строению механизм был cхож с человеком и имел руки и кисти, при помощи которых он мог выполнять определенные операции. Правда, нижние конечности до недавнего времени у робота отсутствовали. Но во время апрельского полета грузового корабля Dragon, который был выведен на МКС с помощью ракеты-носителя компании SpaceX, специалисты на станции получили новую пару "ног" для плановой модернизации Robonaut 2. Изначально разработчики Robonaut 2 рассматривали его как будущую замену астронавтам при выполнении опасных работ в открытом космосе. В свою очередь, примененные наработки оказались настолько удачными и перспективными для дальнейшего развития, что NASA решила вести проект, который был бы ориентирован на создание земной модификации робота для выполнения других задач. Специалисты космического агентства планируют превратили устройство Robonaut в полноценный экзоскелет, модель которого получила название "X1". Преобразившийся механизм, прежде всего, был создан для облегчения работ астронавтов в условиях невесомости. Конструкция также является и универсальным тренажером. Будучи запрограммированной на режим сопротивления движению одетого в экзоскелет космонавта, X1 позволяет эффективно противостоять во время тренировок атрофированию мышц. Однако для экзоскелета найдутся и альтернативные варианты применения уже в условиях привычной гравитации. Особую ценность X1 представляет для людей, которые прикованы к инвалидной коляске после инсульта или же получили паралич нижних или верхних конечностей в результате других болезней. Именно внедрение X1 для нужд медицины кажется наиболее актуальным и перспективным применением столь высокотехнологичной и дорогостоящей конструкции. В свою очередь можно констатировать, что именно благодаря проекту Robonaut появилась и перчатка RoboGlove. Изначально она также была ориентирована на то, чтобы стать атрибутом экипировки американских покорителей космоса. С ее помощью у астронавтов при работе на МКС или в открытом космосе увеличивалась бы сила сцепления с поверхностью. Состоящая из гибких искусственных сухожилий роботизированная перчатка позволит не просто определять при помощи встроенных датчиков силу сжатия руки. Устройство может обеспечить более надежное и удобное удержание предмета, или же наоборот - вам придется приложить дополнительное усилие, чтобы преодолеть специально создаваемое RoboGlove сопротивление. В качестве перспективного и не менее жизненно важного направления перечисленных разработок NASA рассматривается и телемедицина. Она предусматривает комплекс мер и систем с целью их дистанционной передачи при помощи телекоммуникационных технологий. Консультативная практика с помощью телемедицины необходима для повышения уровня знаний и методов диагностики при лечении, максимально быстрого обмена данными между специалистами, а также для оперативного исследования заболеваний и их последующего контроля. Тестовые испытания модели Robonaut в одном из медицинских учреждений Хьюстона продемонстрировали, что устройство при дистанционном управлении способно аккуратно и точно ввести иглу в вену пациента.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026