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
Saksalaislähtöinen Ubitium on kehittänyt innovatiivisen prosessoriarkkitehtuurin, joka yhdistää eri suorittimien (CPU, GPU, DSP, FPGA) toiminnot yhteen siruun. Yrityksen mukaan tämä uusi RISC-V-arkkitehtuuriin perustuva ratkaisu mullistaa yli 50 vuotta vanhan suorittimien suunnittelun.
Moni uusi sähköauton omistaja kokee toimintasädeahdistusta. Tätä ongelmaa autonvalmistajat voivat helpottaa siirtymällä piipohjaista IGBT-piireissä piikarbidiopohjaisiin siruihin. auton vetoinvertterissä.
