Utilizzando l’esperienza della NASA, i finanziamenti SBIR e la stampa 3D, Ozark Integrated Circuits ha creato un modulo per computer a scheda singola che resiste al calore estremo e non richiede un ingombrante sistema di raffreddamento. Ciò rende possibile incorporare sensori ed elettronica in apparecchiature di perforazione geotermica, motori a reazione e altre applicazioni terrestri. Credito immagine: Ozark Integrated Circuits Inc.
Venere e la Terra, spesso chiamati gemelli per le loro dimensioni e densità comparabili, hanno qualcos’altro in comune: il calore estremo. L’esplorazione del nostro vicino planetario più vicino richiederà tecnologia per un’atmosfera corrosiva e ad alta pressione e temperature superficiali intorno a 900 ° F.
Gli ingegneri geotermici che sfruttano il calore nelle profondità della terra come fonte di energia rinnovabile incontrano temperature altrettanto severe. Entrambi necessitano di componenti elettronici compatti e robusti per alimentare i sensori e raccogliere dati senza un ingombrante sistema di raffreddamento. I moduli elettronici all-in-one a scheda singola che hanno beneficiato dell’esperienza della NASA ora offrono questa capacità su questo pianeta.
Questa vista composita di Venere mostra la superficie del pianeta, dove le temperature sono intorno ai 900°F. Se si vuole che le future missioni della NASA per far atterrare un velivolo sul pianeta abbiano successo, l’elettronica deve sopravvivere al caldo. Ozark Integrated Circuits sta rendendo disponibile parte di questa tecnologia sulla Terra. Credito immagine: NASA
Per supportare le missioni sulla superficie di Venere e altrove, il Glenn Research Center della NASA a Cleveland sta sviluppando una tecnologia di circuiti integrati per temperature estreme.
Ozark Integrated Circuits Inc. (Ozark IC) di Fayetteville, Arkansas, ha sviluppato questo lavoro con l’aiuto di diversi contratti di ricerca sull’innovazione per piccole imprese della NASA, circa la metà dei quali provenivano da Glenn. Il lavoro ha aiutato Ozark IC a creare una nuova linea di prodotti che comprende sistemi di imballaggio elettronico durevoli.
Su un veicolo spaziale o un lander planetario, i controlli ambientali per raffreddare l’elettronica occupano spazio e aggiungono massa. Eliminando tale requisito di raffreddamento, gli ingegneri possono liberare spazio per più carichi scientifici e utilizzare meno energia.
In alternativa all’elettronica convenzionale in silicio, che può funzionare solo a temperature inferiori a circa 400 °F, Glenn realizza circuiti integrati con carburo di silicio, un materiale semiconduttore che funziona a temperature fino a 900 °F.
“Una catena di tecnologie integrata e affidabile, dal semiconduttore al circuito integrato, alla scheda multi-chip e alle sue connessioni fisiche ed elettriche, è essenziale”, ha affermato Philip Neudeck, ricercatore presso Glenn.
Il lavoro con la NASA per raggiungere questo obiettivo ha contribuito alla comprensione da parte di Ozark IC di come utilizzare meglio la tecnologia dei semiconduttori ad alta temperatura e le tecniche di stampa 3D per fabbricare sensori e creare imballaggi durevoli per altri dispositivi elettronici.
L’azienda ha riconosciuto l’opportunità di supportare molteplici industrie sulla Terra. Qui, le applicazioni per i circuiti integrati ad alta temperatura includono il monitoraggio e l’ottimizzazione delle prestazioni dei motori a reazione, l’esplorazione sotterranea per siti di pozzi di perforazione e reattori nucleari a sale fuso, solo per citarne alcuni. Gli altri dispositivi elettronici in questi ambienti non se la sono cavata bene.
Ozark IC ha collaborato con Glenn per sviluppare gli eXtreme Nodes (o XNodes) dell’azienda, componenti elettronici compatti, leggeri e robusti che possono essere utilizzati immediatamente o personalizzati per esigenze specifiche. Ciascuno ha una o più funzioni integrate per ambienti estremi.
“Possiamo portare l’elettronica digitale dove prima non eravamo riusciti a fare”, ha affermato Ian Getreu, direttore dello sviluppo aziendale di Ozark IC.
“Un pezzo di attrezzatura che aveva un sensore ora può averne 10.” Laddove altri dovrebbero inserire un sensore analogico in un motore caldo, ad esempio, e collegarlo all’elettronica digitale lontano dal calore, un XNode può fornire dati direttamente da un ambiente estremo ai controlli del computer che regolano automaticamente le impostazioni per migliorare le prestazioni.
Fondata nel 2011 come azienda individuale, Ozark IC impiega ora oltre 20 persone e sta sviluppando una nuova linea di prodotti basata sulla tecnologia concesso in licenza dall’agenzia di introdurre componenti elettronici a temperature ancora più elevate per il settore commerciale.
“Gran parte del lavoro della NASA è stato svolto per Venere”, ha affermato Getreu, “e abbiamo imparato cose che possiamo applicare alle attuali offerte commerciali. Utilizzando la stampa 3D, possiamo applicare le cose che abbiamo imparato a materiali diversi”.
Fonte: NASA
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org
