Авариите в атомни електроцентрали са едно от най-тежките бедствия с дългосрочни последици. Обезопасяването на повредените ядрени реактори е екстремно трудна задача, която може да коства човешки животи. Затова автоматизацията на операциите с роботи е от ключово значение.
Учени от Япония – страната, която преди години претърпя чудовищен инцидент с АЕЦ Фукушима – са разработили Wi-Fi чип, способен да работи в условия на аварии в атомни електроцентрали и в близост до ядрени реактори.
Група изследователи от Токийския институт по наука публикуваха статия, описваща как са създали Wi-Fi чипа, който издържа много високи нива на радиация. По-точно, това е Wi-Fi приемник (чипът не може да предава сигнали), отбелязва IEEE.
По време на тестовете чипът е поел доза радиация от 500 000 грей, което е с порядъци по-високо от дозите, разрешени за електроника, дори в космоса. По-точно, електрониката, инсталирана на космически кораби, обикновено е проектирана да издържа на 100-300 грей за три години.
Нещо повече, като цяло по време на изпитанията чипът е получил общо 800 000 грей, което е довело до намаляване на усилването само с 1,5 dB в приемния край. Това ниво на радиация може да се появи близо до реактор или в зони на аварии в атомни електроцентрали, въпреки че нивата там могат да бъдат с порядъци по-високи.
Защитата на такъв чип от радиация е трудна, тъй като подобряването ѝ с конвенционални методи има и обратен ефект: отслабване на сигнала от самия емитер или, както в този случай, външния сигнал към приемника.
За да защитят напълно чипа, като същевременно запазят неговата функционалност, учените модифицирали компонентния набор, намалили броя на транзисторите и експериментирали с геометрията на останалите.
Транзисторите съдържат оксиден слой, който е силно уязвим към радиационни повреди, така че колкото повече от него има, толкова по-голям е отрицателният ефект от радиацията.
Дизайнът на самите транзистори също е модифициран. По-конкретно, учените са работили върху гейта. Колкото по-малък е размерът му, толкова повече се влошава производителността му под въздействието на радиация, така че гейтовете са направени по-дълги и по-широки.
Учените също така са минимизирали използването на PMOS транзистори, които са по-податливи на радиация, като ги заменили с индуктори без оксиден слой.
Японските изследователи вече работят върху подобен чип, който може не само да приема сигнал, но и да излъчва такъв. Това е по-предизвикателна задача, поради необходимостта от генериране на високи токове за създаване на Wi-Fi сигнал.
Такива чипове биха могли да бъдат много полезни както при изграждане на атомни електроцентрали, така и за роботи, които работят в среда с много висок радиационен фон.
Що се отнася до техническата страна, известно е, че чипът е създаден с помощта на зрял 65-нанометров технологичен процес, който далеч не е от най-напредналите технологии за чипове.
