Investigadores de la Universidad de Bristol han ideado un nuevo tipo de relé nanoelectromecánico para permitir altas temperaturas fiables, memoria no volátil.

La obra, que se informa en Comunicaciones de la naturaleza , se llevó a cabo en colaboración con la Universidad de Southampton y el Royal Institute of Technology, Suecia.

La invención es un desarrollo importante para vehículos totalmente eléctricos y aviones más eléctricos que requieren electrónica con almacenamiento de datos integrado que pueda operar en temperaturas extremas con alta eficiencia energética.

A medida que la corriente de fuga del transistor aumenta con la temperatura, Los relés nanoelectromecánicos han surgido como una alternativa prometedora a los transistores para tales aplicaciones. Sin embargo, hasta ahora, un relé no volátil confiable y escalable que conserva su estado cuando se apaga, para implementar la memoria, no ha sido demostrado.

Dr. Dinesh Pamunuwa, quien dirige un grupo que lleva a cabo investigaciones en el campo de la microelectrónica en la Universidad de Bristol y es el investigador principal, explica:"Parte del desafío es la forma en que funcionan los relés electromecánicos; cuando se activan, una viga anclada en un extremo se mueve bajo una fuerza electrostática. Mientras el rayo se mueve, el espacio de aire entre el electrodo de actuación y el haz se reduce rápidamente mientras aumenta la capacitancia. A un voltaje crítico llamado voltaje de entrada, la fuerza electrostática se vuelve mucho mayor que la fuerza del resorte opuesto y el rayo encaja. Esta inestabilidad electromecánica inherente de tracción hace que el control del rayo en movimiento sea preciso, crítico para el funcionamiento no volátil, muy dificil.

Ahora, aunque, El Dr. Pamunuwa y el equipo han demostrado un relé de rotación que mantiene un espacio de aire constante a medida que se mueve el rayo, eliminando esta inestabilidad electromecánica de arrastre.

Usando este relé, han logrado demostrar el primer funcionamiento del relé nanoelectromecánico no volátil de alta temperatura, a 200 ° C.

El doctor Pamunuwa dijo:"Este es un desarrollo realmente emocionante a medida que aumenta la necesidad de desarrollar tecnología que reduzca nuestra dependencia de los combustibles fósiles. Esta operación de relé es un paso importante en el desarrollo de la electrónica para vehículos totalmente eléctricos y de energía más eficiente y más eléctrica". aeronave, así como para crear nodos inteligentes de energía de reserva cero para IoT.

"Los componentes electrónicos construidos a partir de nano relés en lugar de transistores pueden funcionar a temperaturas mucho más altas y, al mismo tiempo, tener cero energía de reserva. Cualquier sistema electrónico digital necesita lógica y memoria, y este relé facilita la creación de memoria basada en relés que retiene el estado almacenado cuando se apaga, usando stiction. Mantener un espacio de aire constante mientras el relé conmuta permite un control electrostático muy preciso, y mejora enormemente la fiabilidad ".