Hunter

A legextrémebb helyekre is eljuthat a technika

Hamarosan a Föld mélyében tesztelhetik a vulkánkitörések előrejelzéséhez kifejlesztett új, akár 600 Celsius-fokot is kibíró rádió-adóvevőt, ami szilícium-karbid elektronikájának köszönheti magas tűréshatárát. Ez azonban csupán egy az alkalmazási helyek közül, ahová a szélsőséges körülmények miatt eddig nem juthatott el a technika.

A szilíciuménál jóval stabilabb egyedi molekuláris szerkezetének köszönhetően a szilícium-karbid jól bírja a magas sugárzást, ami az atomenergia iparban történő alkalmazások előtt is megnyithatja az utat. A technológiát a Newcastle Egyetem szakértői fejlesztették ki. Az ez alapján készülő vezeték nélküli szenzorok a jövőben a fő vulkanikus gázok, mint a szén-dioxid és a kén-dioxid szintjének legkisebb változásait is észlelni fogják, és valós idejű adatok sugározásával fontos információt küldenek a vulkánokban zajló folyamatokról és a közelgő kitörésekről.

A legtöbb műszer elolvadna, ha egy vulkán belsejébe leeresztenék, a szilícium-karbid a szilícium- és a szénatomok közötti elképesztően erős kötéseknek köszönhetően képes ellenállni a magas hőmérsékletnek és sugárzásnak. Keménysége a gyémántéval vetekszik, de előállítása pontosan a fenti tulajdonságai miatt körülményes, ezáltal költséges is. Dr. Alton Horsfallnak, a szilícium-karbid munkálatokat vezető tudósnak és Nick Wright professzornak, az egyetem nanotechnológiai szakértőjének azonban sikerült életképes elektronikai komponensekké varázsolni a szilícium-karbidot.

"A kapott szenzorok érzékenyek az oxigénre, a hidrogénre, a hidrogén-szulfidra és a kén-dioxidra. Ezekkel már leteszteltük és eredményeink szerint 10 ppm nagyságrendű érzékenységet értek el" - fejtette ki Horsfall. Bár a kereszt-érzékenységgel még akadnak problémák, a kutatók remélik, egy éven belül képesek lesznek szenzoraik egy-egy adott gáz azonosítására is egy elegyen belül.

A kutatócsoport jelenleg egy mobiltelefon méretű eszközbe próbálja integrálni a komponenseket, hogy különböző helyszíneken, a vulkánok melletti erőművekben, vagy akár repülőgép-hajtóművekben alkalmazhassák. Az egyetem Extrém Környezeti Technológiai Központja számos olyan megoldást fejleszt, amivel a technikát olyan helyekre is eljuttatják, ahol ez mindeddig elképzelhetetlen volt, elénk tárva a világ legzordabb környezeteinek titkait.

"Jelenleg nincs lehetőség a vulkánok belsejében uralkodó helyzet pontos nyomon követésére, valójában a legtöbb adat begyűjtése már a kitörés után történik. Ez nem nevezhető ideálisnak ha figyelembe vesszük a tényt, hogy közel 500 millió ember él vulkánok árnyékában" - magyarázta Horsfall.

Hozzászólások

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
  • manome #21
    Végre kitalálnak már erre is valamit! Olyan fejlett a technika, de még mindig annyi ember hal meg, mert előre nem tudják jelezni a vulkánkitörést. Remélhetőleg, jó helyre kerül az új találmány...
  • Aradebil2 #20
    sokféle láva van,van 600 fok alatt is,de ami a lényeg,hogy ezt nem akarják beledobni:)
  • Kara kán #19
    Inkább az USA hadiipara használja fel, mint ...azok a T-betűsek.
  • zsabi #18
    "A szilíciuménál jóval stabilabb egyedi molekuláris szerkezetének köszönhetően a szilícium-karbid jól bírja a magas sugárzást,... "

    Talán ez (is) segít a sugárzásnak ellenállni és nem csak az atomok közti kötéseken múlik.
  • halgatyó #17
    Erős a gyanúm, hogy a SiC félvezetők 99,9 %-át az USA hadiipara fogja felhasználni
  • halgatyó #16
    másik apró tévedés, ami -- bár a lényeget nem változtatja meg -- zavaró:
    "szilícium- és a szénatomok közötti elképesztően erős kötéseknek köszönhetően képes ellenállni a magas hőmérsékletnek és sugárzásnak"

    A sugárzás sokféle. Ami az elektronikát legnkább tönkreteszi, az a részecskesugárzás, amivel a Föld környezetében a Van-Allen övekben kell számolni, de kisebb intenzitással mindenütt a légkör fölött.

    A nagyenergiájú részecskék energiája MeV - GeV tartományba esik, míg a molekulák kötési energiája (a legkülső elektronhéj ennyit tud) néhány eV. Vagyis úgy kb. milliószor vagy még nagyobb arányban kisebb, mint a részecskék energiája.

    Vagyis a sugárzásállékonyság nem áll fenn. Árnyékolással lehet csak védekezni ellene valamilyen hatékonysággal, és esetleg valami redundanciával és automatikus átkapcsolgatással valahogy lehet fokozni, de csodát nem lehet várni ezen a téren.
    A vulkánokban nem kell nagyenergiájú protonokkal számolni, tehát a sugárzásállóságnak nincs szerepe.

    Az más kérdés, hogy nem igazán értem ezt a vulkán dolgot. Azok a gázok kicsivel följebb már megmintázhatók, vagy a SiC áramkörnél még sokkal hőállóbb fémcsővel mélyebbről is mintázható. Hőmérő is van, ami 1000 fok fölött is működik (termoelem, ellenálláshőmérő) tehát ez sem indokolja magának az elektronikának a lesüllyesztését a vulkánba.
    Mivel a többségünk -- magammal az élen -- szinte semmit sem tud a vulkáni működés részleteiről, a kutatók megindokolhatták volna, hogy miért kell elektronikát lesüllyeszteni egy vulkáni kürtőbe.
  • halgatyó #15
    Egypár apró tévedés akad a cikkben, de a lényeg nagyon tetszik.

    Egy félvezető műkődési hőmérséklet határainak nem sok köze van az olvadásponthoz. (sokkal inkább a tiltott sáv szélességéhez) A szilicium például 1400 Cfok fölött olvad, de a belőle készült félvezetők kb. 200 fok határréteg hőmérsékletet bírnak ki gazdaságosan elfogdaható ideig.

    Magas hőmérsékleten megnő a kristályrácsban a diffúzió, ami a kristály átrendeződéséhez, a p-n átmenetek tönkremeneteléhez vezet, a hőmérséklettől is függő idő alatt. Továbbá, a kisebbségi töltéshozrdozók okozta visszáram is jelentősen (exponenciálisan az abszolút hőmérséklettel) megnő, továbbá a félvezető egyéb tulajdonságai is megváltoznak. Az áramkörök TÖBBI ELEME (ellenűállások, kondenzátorok) szintén megváltoznak a magasabb hőmérsékleten, emiatt a beállított munkapontok elmásznak, ami egy bonyolultabb áramkör működését megakasztja.

    Korábban a GaAs félvezetőről olvastam valahol, hogy kb. 500 C fokig használható, de valahogy mintha nem terjedtek volna el a belőle készült áramkörök.

    Az áramkör összes alkatrészének a beállítása a 600 fok körüli hőmérsékleten működésre valószínűleg azt fogja jelenteni, hogy a készülék szobahőmérsékleten nem fog működni. Ezzel számolni kell.

    Mindenesetre érdekes lesz. Én is kíváncsi vagyok, hogy mikor indul el az első Vénusz szonda, amelyik huzamos ideig képes adatokat küldeni a pokolból.
  • kvp #14
    Egy vulkanikus kornyezetben energiaforrasnak tokeletes a kornyezeti ho, csak a masik oldalon a hutesrol kell gondoskodni. Az aramkori lap lehet barmilyen tuzallo anyagbol, a forrasztasok helyett pedig pontheggeszteni erdemes az alkatreszeket. (anno az apollonal is ezt tettek) Egyebkent a muszer maga nem lenne belul hoallo, csak a szigetelesen kilogo erzekeloknek kell kibirniuk a hot. Ugy nez ki, hogy a lavaba nem akarjak belelogatni, csak fole, ahol meleg van, de azert nem annyira mint az olvadt kozetben.
  • duke #13
    Ahol ekkora a homerseklet, ott nem hinnem hogy problema lenne valahogy energiat eloallitani.
    Nátrium-kén (NaS)akkuk 300-400 fokon erzik jol magukat, eltudom kepzelni, hogy nemi modositassal mukodnenek akar 600 fokon is. Vagy van valami hasonlo mukodesu akku, ami eleve magasabb homersekleten uzemel.
  • adler30 #12
    Na hát akkor nemsokára indulhat egy felfedezőút Agarthába