Jeroen Heimeriks
Ingenieurs van de University of Utah ontwikkelden micro-elektromechanische systemen (MEMS), bestaande uit logische poorten van 25 bij 25 micrometer groot, die bestand zijn tegen straling en hitte.
Een logische poort produceert een output na ontvangst van een of meer inputs, die elk de waarde 0 of 1 kunnen hebben. De onderzoekers bouwden een EN-poort, die alleen een 1 output geeft als beide ingangssignalen 1 zijn, en een XOR-poort, die alleen een 1 als output geeft als slechts één van de ingangen 1 is. De poorten bleven werken na twee uur in een bestralingsreactor en een uur bij 136 graden Celsius in een oven. Ook werkten ze foutloos na meer dan een miljard keer aan- en uitzetten. Met de poorten bouwden de ingenieurs eenvoudige elektronische circuits.
Afscherming van siliciumoxide halfgeleidende elektronische circuits is nodig omdat ioniserende straling deze verstoort. ‘Elektronische apparaten bevatten een halfgeleiderkanaal om stroom door te geven. Straling veroorzaakt een stroom, waardoor het signaal verloren gaat. MEMS logische poorten bevatten geen halfgeleiderkanalen en zijn daarom bestand tegen straling’, legt professor Massood Tabib-Azar van de University of Utah, uit in een persbericht van de universiteit. ‘Onze apparaten kunnen robots helpen om kernreactoren te controleren zonder dat ze aangetast worden. Ook verschillende militaire toepassingen vereisen computers die blijven werken bij ioniserende straling.’
Een nadeel van MEMS is wel dat deze trager zijn dan de conventionele circuits.
Volgens Tabib-Azar is de volgende stap om een kleine computer te bouwen met de poorten. De ingenieurs publiceerden online in Sensors and Actuators.
