تراشه حافظه ای که دمایی بالاتر از گدازه آتشفشانی را تحمل می کند

پژوهشگران با استفاده از میکروسکوپ الکترونی و طیف سنجی رفتار این لایه ها را در مقیاس اتمی بررسی کرده و تایید کرده اند که ساختار تراشه در این شرایط پایدار میماند.

عصر ایران - یک جمله از پژوهش جدید این موضوع را به خوبی خلاصه میکند: «میتوانید آن را یک انقلاب بنامید. این بهترین حافظه مقاوم در برابر دماهای بالا است که تاکنون ساخته شده است.»

در روزهای اخیر، یکی از نکات بحث برانگیز مربوط به ماموریت آرتمیس 2، بخش ظاهرا کنده شده ای از سپر حرارتی کپسول اوریون بود. ناسا اعلام کرد که اتفاق غیرعادی رخ نداده، اما این ماجرا بار دیگر نشان داد که کنترل حرارت در ماموریتهای فضایی چقدر اهمیت دارد. حتی در فضاپیماهای بدون سرنشین، دما و فشار بسیار بالا میتواند آسیب جدی به قطعات حیاتی وارد کند. یکی از مهمترین این قطعات، تراشه های حافظه ای هستند که داده های ارزشمند علمی را ذخیره میکنند.

اکنون یک تراشه حافظه آزمایشی که در یک مقاله علمی معرفی شده، میتواند راه حلی واقعی برای این چالش باشد. طبق گفته پژوهشگران، این تراشه از لایه هایی از مواد فوق مقاوم ساخته شده و حتی در دمای حدود 1300 درجه فارنهایت یعنی نزدیک به 700 درجه سانتی گراد عملکرد پایدار داشته است. آنها تاکید میکنند این مقدار صرفا سقف توانایی تجهیزات آزمایشگاهی بوده و احتمالا تراشه میتواند دماهای بالاتری را هم تحمل کند.

یوشوا یانگ، نویسنده ارشد این مطالعه و استاد مهندسی دانشگاه کالیفرنیای جنوبی، میگوید: «این واقعا یک انقلاب است. بهترین حافظه مقاوم در برابر حرارت بالا است که تاکنون نمایش داده شده است.»

تراشه ای که قواعد بازی را تغییر میکند

این تراشه از نوع ممریستور است. ممریستور وسیله ای الکترونیکی است که هم میتواند اطلاعات را ذخیره کند و هم عملیات پردازشی انجام دهد. ساختار آن مانند یک ساندویچ سه لایه است: لایه بالایی تنگستن، لایه میانی سرامیک هافنیوم اکسید و لایه پایینی گرافن. تنگستن بالاترین نقطه ذوب را میان تمام فلزات دارد و گرافن نیز لایه ای به ضخامت تنها یک اتم از کربن است.

ترکیب این ویژگی ها باعث شده این تراشه عملکردی کاملا متفاوت داشته باشد. تراشه تنها با 1.5 ولت توانسته بیش از 50 ساعت در دمای 1300 درجه فارنهایت کار کند. در این مدت، بیش از یک میلیارد چرخه سوئیچینگ را بدون نیاز به هیچ اصلاح یا خنک سازی اضافی پشت سر گذاشته است.

تراشه دما

تراشه های معمولی در دماهای بسیار بالا دچار اتصال کوتاه میشوند. دلیل آن این است که لایه بالایی تحت اثر گرما به لایه پایینی میچسبد. اما ترکیب شیمی سطح گرافن و تنگستن مانند آب و روغن است. یعنی اساسا چسبیدن آنها به یکدیگر دشوار است و همین مانع اتصال کوتاه میشود.

تراشه حافظه مناسب برای زهره و هرجای دوزخی دیگر

یانگ تاکید میکند تا رسیدن به استفاده عملی از این تراشه ها هنوز راه باقی مانده است. یک رایانه کامل به مدارهای منطقی و قطعات بیشتری نیاز دارد. ضمن اینکه نمونه فعلی به صورت دستی در آزمایشگاه ساخته شده و هنوز فرایند تولید انبوه برای آن تعریف نشده است.

با این حال، نکته امیدوارکننده این است که مواد اصلی به کار رفته در صنعت نیمه هادی رایج هستند و از نظر تولید مشکلی ایجاد نمیکنند.

کاربردهای احتمالی این تراشه بسیار هیجان انگیز است. یکی از مهمترین آنها استفاده در ماموریتهای آینده به سیاره زهره است. سیاره ای که تقریبا تمام فضاپیماها را به دلیل دمای جهنمی خود نابود کرده است. این تراشه میتواند در اعماق زمین، پروژه های حفاری فوق عمیق یا حتی سامانه های انرژی هسته ای و همجوشی نیز کاربرد داشته باشد.

منبع: gizmodo

پربیننده ترین پست همین یک ساعت اخیر

سوگل خلیق: متمدنانه تمام می کنم

خبر بعد نظرات کاربران خبر قبل