ТАСС, 27 октября. Американские исследователи создали чипы, защищенные от сверхвысокого уровня космической радиации. Это обеспечивают внутренний слой из нанотрубок и внешнее покрытие из соединений гафния, платины и титана. Результаты исследования опубликовал научный журнал ACS Nano.
"Использование нанотрубок и двух слоев защитного покрытия позволяет транзисторам и чипам памяти поглотить около 100 тысяч грэй радиации, что в разы больше стойкости уже применяемой космической электроники. Если же покрыть только обратную сторону чипа, то тогда микросхема на базе нанотрубок будет сопоставимой по стойкости с существующими технологиями", – пишет пресс-служба Американского химического общества.
Первые углеродные нанотрубки были созданы экспериментальным путем и детально изучены в 1991 году. У них обнаружили множество полезных свойств. В частности, эти структуры хорошо проводят тепло и ток, отличаются высокой прочностью и механической устойчивостью. Впоследствии ученые обнаружили, что их можно применять для создания сверхчувствительных детекторов различных газов, гибких сенсорных панелей и других полезных устройств.
Американские физики под руководством профессора Массачусетского технологического института Макса Шулакера приспособила нанотрубки для повышения стойкости электронных приборов к космической радиации, что позволит использовать их при полетах в дальний космос.
По словам разработчиков, ученые достаточно давно пытаются использовать нанотрубки для замены полупроводниковых материалов, применяемых при производстве микросхем, так как наноструктуры обладают более высокой стойкостью к радиации. Решению этой задачи мешало то, что транзисторы из нанотрубок очень сложно и дорого собирать.
Недавно исследователи из MIT разработали технологию, которая позволяет встраивать большое количество нанотрубок в полупроводниковый слой кремниевых чипов. Это позволило физикам создать относительно простую и дешевую методику "печати" транзисторов на их основе. Получив несколько подобных конструкций, ученые покрыли их защитными материалами на базе соединений гафния, платины и титана и проверили то, насколько хорошо они сопротивлялись действию радиации.
Эти опыты показали, что добавление нанотрубок в транзисторы значительно повысило их стойкость к космической радиации. В комбинации с полным защитным покрытием они поглощали около 100 тысяч грэй ионизирующего излучения и при этом сохраняли полную работоспособность. Аналогичного результата ученые добились в опытах с экспериментальными чипами памяти, изготовленными по аналогичной методике.
Подобные системы защиты от электроники, как надеются Шулакер и его коллеги, будут использованы NASA и другими ведущими космическими агентствами мира при разработке электронной начинки космических кораблей, предназначенных для полетов на Марс и в другие уголки дальнего космоса.