I ricercatori dell'Università di Bristol hanno escogitato un nuovo tipo di relè nanoelettromeccanico per consentire temperature elevate affidabili, Memoria non volatile.

Il lavoro, che è riportato in Comunicazioni sulla natura , è stato realizzato in collaborazione con l'Università di Southampton e il Royal Institute of Technology, Svezia.

L'invenzione è un importante sviluppo per i veicoli completamente elettrici e per gli aerei più elettrici che richiedono un'elettronica con memorizzazione dei dati integrata in grado di funzionare a temperature estreme con un'elevata efficienza energetica.

Poiché la corrente di dispersione del transistor aumenta con la temperatura, i relè nanoelettromeccanici sono emersi come un'alternativa promettente ai transistor per tali applicazioni. Però, fino ad ora, un relè non volatile affidabile e scalabile che mantiene il suo stato quando è spento, per implementare la memoria, non è stato dimostrato.

Dott. Dinesh Pamunuwa, che guida un gruppo che svolge attività di ricerca nel campo della microelettronica presso l'Università di Bristol ed è il capo ricercatore, spiega:"Parte della sfida è il modo in cui funzionano i relè elettromeccanici; quando azionati, una trave ancorata ad un'estremità si muove sotto una forza elettrostatica. Mentre il raggio si muove, il traferro tra l'elettrodo di azionamento e il fascio si riduce rapidamente all'aumentare della capacità. Ad una tensione critica chiamata tensione di pull-in, la forza elettrostatica diventa molto maggiore della forza della molla opposta e il raggio si aggancia. Questa instabilità elettromeccanica intrinseca rende il controllo preciso del raggio in movimento, critico per il funzionamento non volatile, molto difficile.

Ora, anche se, Il dottor Pamunuwa e il team hanno dimostrato un relè di rotazione che mantiene un traferro costante mentre il raggio si muove, eliminando questa instabilità elettromeccanica di trazione.

Usando questo relè, sono riusciti a dimostrare il primo funzionamento del relè nanoelettromeccanico non volatile ad alta temperatura, a 200°C.

Il Dr. Pamunuwa ha dichiarato:"Questo è uno sviluppo davvero entusiasmante poiché aumenta la necessità di sviluppare una tecnologia che riduca la nostra dipendenza dai combustibili fossili. Questa operazione di relè è un significativo passo avanti nello sviluppo dell'elettronica per veicoli completamente elettrici e più efficienti dal punto di vista energetico. aereo, così come per la creazione di nodi intelligenti a potenza zero in standby per l'IoT.

"L'elettronica costruita da nano relè invece che da transistor può funzionare a temperature molto più elevate pur avendo zero potenza di standby. Qualsiasi sistema elettronico digitale ha bisogno di logica e memoria, e questo relè semplifica la creazione di una memoria basata su relè che mantiene lo stato memorizzato quando è spento, usando la stizione. Il mantenimento di un traferro costante poiché gli interruttori del relè consentono un controllo elettrostatico molto preciso, e migliora notevolmente l'affidabilità."