Как создают радиочипы, способные работать в аду - «Технологии»

Исследователи шведского Королевского технологического института (КТН), университета Арканзаса (США) и международного Института инженеров электротехники и электроники (IEEE) ведут разработку радиоэлектронных устройств, предназначенных для работы в самых экстремальных условиях. Один из таких проектов – вездеход для исследования поверхности Венеры, где среднесуточная температура приближается к +500 °С, а окружающая атмосфера заполнена парами серной кислоты.

Но космос – далеко не единственное место с такими условиями. К примеру, температура внутри газового генератора около +1000 °С. Чтобы проверить состояние лопаток турбины и других деталей приходится полностью останавливать агрегат на довольно длительное время, что приводит к многомиллионным убыткам производителей энергии.

Эту проблему могли бы решить специальные датчики, установленные внутри турбины, с помощью которых можно было бы контролировать ее техническое состояние в процессе работы. Однако для этого они должны выдерживать поистине адское пекло — около +1000 °С, а, будучи прикрепленными к вращающимся лопаткам – еще и нагрузку 14000 гс.

В настоящее время ученые Университета Арканзаса разрабатывают сенсоры для камеры сгорания, которые станут частью компьютеризированной системы контроля КПД дизельного двигателя. Они также изучают возможность установки электронных приборов на долото для бурении нефтяных скважин, где температура может достигать +150 °С.

В качестве материала для изготовления «экстремальной» электроники ученые выбрали нитрид галлия (GaN) и карбид кремния (SiC), обладающие хорошей теплопроводностью и способностью к устойчивой работе при высоких температурах.

Первым устройством стал микшер, разработанный командой профессора Ана Русу из КТН и изготовленный специалистами университета Арканзаса во главе с профессором электротехники Аланом Мантутом. Прибор преобразует 59-мегагерцовый радиосигнал в 500 кГц, что необходимо для его дальнейшей обработки.