Bristolin ja Southamptonin yliopistojen tutkijoiden yhteistyö amerikkalaisen Microsemin kanssa on todistanut, että mikroelektromekaanisten eli MEMS-releiden toiminta on luotettavaa, kun kontaktit pinnoitetaan nanokiteisellä grafiitilla. Tekniikan avulla on mahdollista kehittää helposti erittäin matalaa tehoelektroniikkaa rankkoihin ympäristöihin.
Mikro- ja nanoelektromekaaniset releet ovat tehokkaita nollavuotovirran tuottajia. Ne voivat toimia paljon korkeammissa lämpötiloissa ja säteilyn tasoilla kuin transistorit.
Tällaisilla pienikokoisilla releillä on hyvät mahdollisuudet toteuttaa älykkäitä elektronisia komponentteja integroidulla tunnistus-, käsittely- ja käyttötoiminnalla, jotka ovat erittäin energiatehokkaita.
Tutkimus osoitta, miten kalvot nanokiteistä grafiittia suojaa releen kärjet hajoamista vastaan miljoonien syklien aikana ja tarjoaa luotettavan sähköisen kontaktin. Kalvon paksuus on vain kymmeniä nanometrejä.
Releet on suunnitellut Bristolin yliopiston anhempi tutkijatohtori Sunil Rana. Työ tehtiin yhteistyössä Bristolin mikroelektroniikan tutkimusryhmän ja Southamptonin yliopiston ryhmän kanssa.
Bristolin yliopiston mikroelektroniikkalaitoksen vetäjä tohtori Dinesh Pamunuwan mukaan kyseessä on läpimurto. – Tämä saattaa avata uuden luokan erittäin energiatehokkaita elektroniikkakomponentteja käytettäväksi kehittyvissä paradigmoissa, kuten itsenäiset IoT-anturisolmut.
- Releet kestävät yli 225 asteen lämpötiloja ja pystyvät helposti absorboimaan säteilyannoksia, jotka ovat kaksi suuruusluokkaa suuremmat kuin transistorit kestävät. Haasteena on saada ne toiminnaltaan luotettaviksi. Nanokiteisen grafiitin ohutkalvot toimivat tehokkaasti johtavana kiinteänä voiteluaineena, mikä suojaa rele-elektrodit fyysisesti ja katkaisevat kontaktit miljoonia kertoja, Pamunuwa selittää.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 26.3.2018
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
