Un momento straordinario della missione Artemis 2 della scorsa settimana ha coinvolto un pezzo apparentemente “mancante” dello scudo termico della capsula Orion. Sebbene la NASA abbia chiarito che non è accaduto nulla di anormale, ricorda che durante le missioni in ambienti estremi, la gestione del calore è fondamentale. Anche senza gli astronauti, le alte temperature e pressioni all’interno dei veicoli spaziali possono devastare componenti critici, in particolare i chip di memoria che contengono dati preziosi sul mondo oltre la Terra.
Un nuovo prototipo di chip di memoria, descritto in un recente Scienza documento, può offrire una soluzione pratica a questo problema. Secondo il gruppo di ricerca, il progetto del chip è un minuscolo sandwich di materiali estremi che funziona in modo affidabile anche a temperature di 1.300 gradi Fahrenheit (circa 700 gradi Celsius) e probabilmente potrebbe funzionare oltre queste temperature, poiché quel numero rappresenta semplicemente il massimo fornito dalle apparecchiature di take a look at.
“Si può definirla una rivoluzione”, ha detto Joshua Yang, autore senior dello studio e professore di ingegneria presso l’Università della California del Sud, in una conferenza stampa. dichiarazione. “È la migliore memoria advert alta temperatura mai dimostrata.”
Il chip che potrebbe
Il chip è quello che viene chiamato memristor, o un dispositivo elettrico che memorizza informazioni ed esegue operazioni di calcolo. Il componente è un minuscolo “sandwich” di tre strati: tungsteno nella parte superiore, ceramica all’ossido di afnio al centro e grafene nella parte inferiore. In particolare, il tungsteno ha il punto di fusione più alto di qualsiasi metallo a 6.192 gradi Fahrenheit (3.422 gradi Celsius), mentre il grafene è un foglio piatto di carbonio spesso solo un atomo.
Queste proprietà fisiche uniche hanno consentito la creazione del nuovo chip, che funzionava con una misera tensione di 1,5 volt per elaborare i dati per oltre 50 ore a 1.300 gradi Fahrenheit, ha spiegato il workforce. In quel periodo, il chip ha superato più di un miliardo di cicli di commutazione senza bisogno di modifiche esterne.
Il motivo per cui i chip convenzionali vanno in cortocircuito advert alte temperature è perché il calore costringe lo strato più alto del “sandwich” advert aderire allo strato inferiore. Tuttavia, la chimica superficiale del grafene e del tungsteno è quasi come quella dell’olio e dell’acqua, ha spiegato Yang. In breve, lo è fisicamente difficile che il dispositivo possa cortocircuitare.
Nelle indagini successive, il workforce ha confermato che ciò è effettivamente accaduto tramite la microscopia elettronica e la spettroscopia, che hanno fornito ai ricercatori uno sguardo a livello atomico su come interagivano i diversi strati.
Chip di memoria su Venere e altrove
Yang ha avvertito che c’è ancora molta strada da fare prima che questi robusti chip possano apparire in applicazioni pratiche. Advert esempio, un “laptop completo” richiede circuiti logici e altri componenti elettronici che consentano al chip di memoria di funzionare come previsto, ha spiegato nella dichiarazione.
Inoltre, il prototipo attuale, per quanto impressionante, è stato realizzato a mano all’interno di un laboratorio, senza (ancora) prendere in considerazione il modo in cui la tecnologia potrebbe essere ampliata. Ma il workforce è fiducioso, poiché i singoli materiali non sono troppo rari nell’industria dei semiconduttori.
In ogni caso, avere il progetto apre la strada advert applicazioni in una varietà di luoghi. In particolare, questo chip probabilmente sopravviverebbe alle temperature estreme di Venere, che ne ha più o meno ucciso ogni veicolo spaziale che ha osato violare la sua atmosfera. Inoltre, il chip potrebbe essere utile nei progetti di perforazione della terra profonda o nei sistemi energetici nucleari e di fusione, hanno aggiunto i ricercatori.
