Китайские ученые создали невидимую для радиации электронику

Исследователи из Университета Фудань разработали радиационно-стойкую электронику на основе двумерного дисульфида молибдена (MoS₂) толщиной в один атом. Чипы испытали на низкой околоземной орбите: девять месяцев работы без деградации, уровень ошибок ниже космических стандартов. Технология обещает революцию в электронике для спутников и межпланетных миссий.

Китайские ученые создали невидимую для радиации электронику

Одна-единственная космическая частица может вывести из строя дорогой спутник. Кремниевая электроника, на которой построены все современные чипы, уязвима для радиации: заряженные частицы пробивают материал, вызывая сбои и деградацию. Чтобы защититься, приходится использовать тяжелую и дорогую защиту, что увеличивает массу аппаратов. Китайские ученые из Университета Фудань предложили элегантное решение: сделать электронику «невидимой» для излучения.

Идея в том, чтобы использовать полупроводники толщиной в один атом. Сквозь такой слой заряженная частица просто пролетает, не задерживаясь и не вызывая повреждений. Для эксперимента исследователи выбрали дисульфид молибдена (MoS₂) — материал, который уже давно рассматривается как перспективная замена кремнию. На 10-сантиметровой пластине монокристаллического монослоя MoS₂ они изготовили полнофункциональные радиопередатчики и приемники, работающие в диапазоне 12–18 ГГц.

Китайские ученые создали невидимую для радиации электронику
Схема толщиной в атомы, изготовленная из радиационно-стойкого дисульфида молибдена.

Лабораторные тесты подтвердили стойкость: облучение гамма-лучами в дозах до 10 миллионов рад не вызвало заметной деградации характеристик транзисторов. Соотношение токов включения и выключения оставалось высоким, утечки — минимальными. Но главное испытание ждало впереди. Устройство отправили на спутник на низкую околоземную орбиту (около 517 километров), где оно проработало девять месяцев.

За это время система стабильно передавала данные, включая гимн университета, а уровень битовых ошибок удерживался ниже 10⁻⁸ — значительно лучше стандартных требований для космической связи. Никакой деградации зафиксировано не было. Авторы исследования подсчитали, что в еще более жестких условиях геостационарной орбиты, где радиационный фон существенно выше, такие чипы способны проработать около 270 лет.

Эта работа открывает путь к созданию сверхлегкой, компактной и практически вечной электроники для космоса. Традиционные кремниевые решения требуют тяжелой защиты и все равно деградируют со временем. Двумерные полупроводники могут изменить подход к проектированию спутников и межпланетных зондов, сделав их легче, дешевле и долговечнее. А главное — неуязвимыми для одиночных космических частиц, которые сегодня остаются одной из главных угроз для аппаратов на орбите.

Читайте также

Anthropic заблокировала пять случаев использования Claude для потенциально опасных биологических исследований

Anthropic заблокировала пять случаев использования Claude для потенциально опасных биологических исследований

ИИ-агенты OpenAI тайно общались через сторонние сайты

ИИ-агенты OpenAI тайно общались через сторонние сайты

ИИ научился различать мысленно произнесенные слова с точностью 78%

ИИ научился различать мысленно произнесенные слова с точностью 78%

ИИ и квантовые технологии объединили для анализа МРТ-снимков головного мозга

ИИ и квантовые технологии объединили для анализа МРТ-снимков головного мозга

OpenAI использовала 10 000 ИИ-агентов для решения задачи тысячелетия

OpenAI использовала 10 000 ИИ-агентов для решения задачи тысячелетия

Умное покрытие спасет сверхпроводники от перегорания

Умное покрытие спасет сверхпроводники от перегорания

Астрофизические алгоритмы применили для моделирования земной аэродинамики

Астрофизические алгоритмы применили для моделирования земной аэродинамики

Сверхзвуковой самолет NASA X-59 завершил 25 испытательных полетов

Сверхзвуковой самолет NASA X-59 завершил 25 испытательных полетов

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Открыт новый вид льда, способный объяснить тайны Нептуна и Урана

Открыт новый вид льда, способный объяснить тайны Нептуна и Урана

Ученые предложили печатать дома на Марсе из песка и дрожжей

Ученые предложили печатать дома на Марсе из песка и дрожжей

Почти 3000 взрывов звезд указали на то, что темная энергия меняется со временем

Почти 3000 взрывов звезд указали на то, что темная энергия меняется со временем