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東京科學研究所最近干了件挺有意思的事——他們造出了一顆能在核反應堆核心區域正常工作的Wi-Fi芯片。不是那種"放在鉛盒里勉強能用"的湊合方案,是真的裸奔進去還能保持信號穩定。
50萬戈瑞的耐受劑量是什么概念?航天電子設備通常設計承受幾百戈瑞,這顆芯片直接往上翻了三個數量級。打個比方,如果說航天級芯片是防彈衣,這顆就是直接往反應堆熔毀堆里扔還指望它能發微信。
這事得從福島說起。核電站事故后的清理工作至今沒做完,機器人進去倒是能干活,但得拖著一根長長的控制線纜。線纜在高輻射環境里容易老化、纏繞,操作員在幾百米外干著急。東京科學研究所的團隊想:能不能讓機器人徹底"無線化"?
物理屏蔽這條路很快被堵死。鉛確實能擋輻射,但也會把Wi-Fi信號一并屏蔽。外接天線?天線本身在強輻射下會失效。團隊最后選擇從晶體管層面動手——加大柵極尺寸、減少嬌氣的PMOS晶體管、用無氧化層電感器替換敏感元件。伽馬射線喜歡在氧化層里"囤積"電荷,他們干脆把容易中招的部件換掉。
測試結果顯示,500千戈瑞轟完,接收器增益只掉了1.5分貝,基本不影響正常使用。現在團隊正在啃另一塊硬骨頭:發射器。早期原型在300千戈瑞就掛了,他們開始嘗試金剛石這類更皮實的半導體材料。
雙向通信一旦打通,福島的清理機器人就能真正"斷線作業"。畢竟在那樣的環境里,少一根線纜就少一個故障點——而故障往往意味著又要有新機器人進去送死。
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