Изобретение ученых является важной разработкой для полностью электрических транспортных средств и «более электрических самолетов», которым требуется электроника со встроенным хранилищем данных, способная работать при экстремальных температурах с высокой энергоэффективностью.
Поскольку ток утечки транзистора увеличивается с ростом температуры, наноэлектромеханические реле стали перспективной альтернативой транзисторам для таких применений. Однако до сих пор не было продемонстрировано ни одного надежного и масштабируемого энергонезависимого реле, сохраняющего свое состояние при отключении питания для реализации памяти.
Динеш Памунува, возглавляющий исследовательскую группу в Бристольском университете объясняет: «Часть проблемы заключается в том, как именно работают электромеханические реле. При включении луч закрепляется на один конец движется под действием электростатической силы. По мере движения луча воздушная щель между исполнительным электродом и лучом быстро уменьшается, а емкость увеличивается. При критическом напряжении, называемом напряжением натяжения, электростатическая сила становится намного больше, чем сила противоположной пружины, и луч защелкивается. Эта внутренняя электромеханическая нестабильность втягивания делает точное управление движущимся лучом, критическим для энергонезависимой работы, очень трудным».
Однако теперь доктор Памунува и его команда продемонстрировали вращательное реле, которое поддерживает постоянный воздушный зазор при движении луча, устраняя эту электромеханическую нестабильность втягивания.
Используя это реле, им удалось продемонстрировать первое высокотемпературное энергонезависимое наноэлектромеханическое реле при 200 °C.
«Это действительно важное направление, поскольку потребность в разработке технологии, уменьшающей нашу зависимость от ископаемого топлива, возрастает. Подобное реле является значительным шагом вперед в разработке электроники для полностью электрических транспортных средств и «более электрических самолетов», а также для создания интеллектуальных узлов нулевой мощности для IoT», — заключает Памунува.