Eletrônica

Transístor de plasma funciona dentro de reator nuclear

Transístor de plasma funciona dentro de reator nuclear
Os transistores à base de plasma utilizam gases eletricamente carregados, ou plasma, para controlar a eletricidade em temperaturas extremamente altas. [Imagem: Pradeep Pai/Massod Tabib-Azar]

Transístor nuclear

Um novo transístor de plasma é tão resistente que consegue suportar as altas temperaturas e a radiação ionizante no interior dos reatores nucleares.

"Esses componentes eletrônicos baseados em plasma poderão ser utilizados para controlar e guiar robôs para realizar tarefas no interior de um reator nuclear," disse o professor Massood Tabib-Azar, da Universidade de Utah, nos Estados Unidos.

E os "transistores de microplasma em um circuito podem controlar os reatores nucleares se algo der errado, e também podem funcionar em caso de ataque nuclear," completou.

Além de equipamentos eletrônicos à prova de quase tudo, os transistores de plasma poderão viabilizar aplicações como a realização de exames de raios X por telefones celulares ou o monitoramento da qualidade do ar em tempo real.

Transístor de plasma

Os transistores eletrônicos normais controlam o fluxo de energia através de um canal de silício usando uma outra corrente elétrica - mas eles não vão muito bem quando as coisas esquentam de verdade.

Os transistores à base de plasma utilizam gases eletricamente carregados, ou plasma, para controlar a eletricidade em temperaturas extremamente altas. Eles já são utilizados em instrumentos médicos e em alguns telões instalados ao ar livre - mas não nas TVs de plasma, que são algo diferente.

Em comparação com um transístor de silício, um transístor de plasma atual é enorme, medindo cerca de 500 micrômetros, e operam em tensões muito elevadas, acima dos 300 volts.

O novo componente agora desenvolvido tem apenas 6 micrômetros de comprimentos por 1 micrômetro de largura e opera a meros 50 volts.

Ele também opera em temperaturas de até 800º C. Como a radiação nuclear ioniza os gases em um plasma, esse ambiente extremo na verdade torna mais fácil para que os transistores de plasma funcionem.

"Plasmas são ótimos para ambientes extremos, porque eles são baseados em gases como hélio, argônio e neônio, que podem suportar altas temperaturas," disse Tabib-Azar. "Este transístor tem o potencial para inaugurar uma nova classe de dispositivos eletrônicos que trabalharão muito bem em um ambiente nuclear."

Bibliografia:

Sub 3-micron Gap Microplasma FET with 50 V Turn-on Voltage
Pradeep Pai, Massod Tabib-Azar
IEEE Electron Device Letters
Vol.: MEMSYS 2014 Proceedings - 171 - 174
DOI: 10.1109/MEMSYS.2014.6765601




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