كشف فريق من الباحثين من معهد طوكيو للعلوم عن جهاز استقبال لاسلكي مقوى يمكنه تحمل التعرض لفترة طويلة للإشعاع في مؤتمر IEEE الدولي لدوائر الحالة الصلبة (ISSCC) في سان فرانسيسكو، كاليفورنيا، في فبراير الماضي. وفقا ل IEEE الطيف، تم تصميم هذه الشريحة في المقام الأول للسماح للروبوتات بالعمل في المناطق الملوثة لإيقاف تشغيل المفاعلات النووية. إن أشباه الموصلات العادية القائمة على السيليكون والمستخدمة في الاتصالات اللاسلكية معرضة للتداخل من الإشعاع النووي، مما يعني أن الروبوتات مقيدة بالكابل المادي اللازم للتحكم فيها.
أصبح هذا واضحًا أثناء عملية التنظيف في محطة فوكوشيما دايتشي النووية، التي عانت من الانهيار بعد زلزال توهوكو وتسونامي عام 2011، مما أدى إلى تدمير مصادر الطاقة الاحتياطية للمحطة اللازمة لتبريدها. تطلبت الروبوتات المكلفة بتنظيف المناطق الملوثة كابلات LAN للتواصل مع مشغليها، مما أدى إلى تشابك الأسلاك وجعل العملية أكثر تعقيدًا مما هي عليه بالفعل.
الآن، لا يمكنك مجرد الحصول على شريحة Wi-Fi من فئة المستهلك، وإلقائها في درع من الرصاص، والانتظار يومًا لمعالجة المشكلة. بعد كل شيء، في حين أن الحماية ستمنع الانبعاثات المشعة من الوصول إلى شريحتك، فإنها ستمنع أيضًا إشارات الترددات الراديوية. وعلى الرغم من أنك قد تعتقد أن الهوائي المتصل عبر كابل قد يحل المشكلة، إلا أن هذا لا يزال غير ممكن، لأن الهوائي نفسه سيكون عرضة للإشعاع. ولهذا السبب قرر الباحثون بناء جهاز استقبال شرائح Wi-Fi مقوى يمكنه تحمل الإشعاع الموجود في النوى النووية.
يستمر المقال أدناه
لفهم مدى القوة التي يجب أن تكون عليها الشريحة، يتعرض الروبوت الذي يعمل في بيئة مفاعل نووي لجرعة إشعاعية تبلغ 500 ألف جراي (وحدة قياس جرعة الإشعاع) على مدار ستة أشهر. وبالمقارنة، يجب أن تتحمل الإلكترونيات المثبتة في المركبة الفضائية ما بين 100 إلى 300 جراي فقط على مدى ثلاث سنوات. وحقق الباحثون ذلك من خلال تقليل عدد الترانزستورات داخل الشريحة، حيث أن طبقة الأكسيد داخل هذه أشباه الموصلات تكون عرضة لأشعة جاما. لقد استبدلوا هذه العناصر بعناصر لا تحتوي على طبقة أكسيد، مثل المحاثات.
يتبع أجهزة توم على أخبار جوجل، أو أضفنا كمصدر مفضل، للحصول على آخر الأخبار والتحليلات والمراجعات في خلاصاتك.
التعليقات