العلماء الصينيون أنشأوا إلكترونيات شفافة للإشعاع، مقاومة للانبعاثات الإشعاعية.

العلماء الصينيون اكتشفوا إلكترونيات "غير مرئية" للفضاء

قدمت جامعة فودان طريقة جديدة لجعل رقائق المستخدمة في الأقمار الصناعية شبه غير قابلة للتلف من إشعاع الفضاء. تتضرر أشباه الموصلات العادية عندما تصطدم بها جسيمات عالية الطاقة، لكن إذا كان طبقة الترانزستور سمكها مجرد ذرة واحدة، فإن الجسيم سي "تخطى" ببساطة ولن يسبب ضرراً.

ما الذي فعلوه
* طبقة أحادية MoS₂ – استخدم العلماء ثنائي الكبريت الموليبديني الأحادي البلورة ذو البُعدين. على لوحة مسطحة بطول 10 سم من هذا المادة صنعوا اتصالاً راديوياً كاملاً: أجهزة إرسال واستقبال تعمل في نطاق 12–18 غيغاهرتز.

* عملية التصنيع – بدءًا من زراعة الطبقة حتى ترسيب المعادن، إنشاء قنوات الترانزستور وعزلها. تم كل ذلك على طبقة ذرية واحدة.

الاختبار
1. المختبر

*إشعاع بالأشعة الغاما* حتى 10 مرا (Si).
النتيجة: تقريباً لا يوجد تدهور – تيار التشغيل/الإيقاف يبقى عالياً، التسريبات ضئيلة جداً.

2. رحلة فضائية

*قمر صناعي في مدار منخفض حول الأرض* (~517 كم) قضى 9 أشهر دون تغييرات ملحوظة.
- BER مستقر < 10⁻⁸ (أحسن بكثير من الأنظمة العادية).
- نقل بيانات ناجح، بما في ذلك حتى نشيد الجامعة.

ما يعنيه هذا
* المتانة – يتوقع المؤلفون عمرًا يصل إلى 270 سنة على مدار ثابت، حيث يكون الإشعاع أعلى بعشرات المرات.

* القيمة العملية – تتيح التقنية إنشاء إلكترونيات خفيفة الوزن ومضغوطة للفضاء العميق، المدار العالي والبعثات بين الكواكب.
تتعرض رقائق السيليكون التقليدية بسرعة للتلف وتحتاج إلى حماية إشعاعية ثقيلة؛ الآن يمكن تجاوز ذلك.

باختصار: طبقة ذرية واحدة من MoS₂ تجعل إلكترونيات الأقمار الصناعية "غير مرئية" للجسيمات الفضائية، مما يفتح الطريق نحو أنظمة أكثر موثوقية واقتصادية في الظروف القاسية.