Ingenieros de Utah fabrican pequeñísimos transistores de plasma

Un grupo de ingenieros de la Universidad de Utah (EE.UU.) ha fabricado unos transistores de plasma diminutos, que pueden soportar temperaturas muy elevadas y la radiación ionizante de un reactor nuclear, según un estudio publicado hoy.

El artículo, en la revista IEE Electron Device Letters, explica que esos transistores un día podrían permitir teléfonos inteligentes que capten y colecten rayos X con fines médicos en el campo de batalla, y artefactos que midan la calidad del aire en tiempo real.

"Esta electrónica basada en el plasma puede usarse para controlar y guiar robots que hagan tareas adentro del reactor nuclear", señaló Masood Tabib-Azar, profesor de ingeniería eléctrica y de computadoras.

"Los transistores de microplasma en un circuito también pueden controlar los reactores nucleares si algo funciona mal, y podrían operar aún en el caso de un ataque nuclear", añadió el investigador acerca del trabajo, financiado en parte por la Agencia de Defensa para Proyectos de Investigación Avanzada (DARPA), del Pentágono.

Los transistores son las "abejas obreras" de la industria electrónica y controlan cómo la electricidad fluye en los artefactos, actuando como conmutadores o "portones" para las señales eléctricas.

Adentro de cada microprocesador hay millones de transistores que típicamente se fabrican por separado, pero son componentes conectados. El tipo de transistor usado más comúnmente se denomina transistor de efecto de campo metal-óxido-semiconductor o MOSFET, por sus siglas en inglés.

Los transistores de silicio son un componente crucial en los artefactos electrónicos modernos pero fallan cuando las temperaturas superan los 288 grados Celsius, que son las que hay habitualmente adentro de un reactor nuclear en operación.

Los transistores de plasma usan gases cargados para la conducción de electricidad a temperaturas extremadamente elevadas, y se emplean actualmente en fuentes de luz, instrumentos médicos y ciertas pantallas bajo la luz directa del sol.

Típicamente estos artefactos miden unos 500 micrones de longitud, aproximadamente el grosor de cinco cabellos humanos, y operan con más de 300 voltios, lo cual requiere fuentes especiales de alto voltaje.

Los nuevos artefactos diseñados en Utah, los más pequeños hechos hasta ahora, miden de uno a seis micrones, unas 500 veces más pequeños que los aparatos de microplasma más avanzados, y operan con una sexta parte del voltaje.

También pueden operar a temperaturas de hasta 788 centígrados y dado que la radiación nuclear ioniza los gases en el plasma, este ambiente extremo hace más fácil la operación de estos artefactos.

El artículo sostiene que en unos cinco años podrían usarse estos transistores en artefactos para la detección e identificación de aerosoles contaminantes sobre la base del color emitido cuando la sustancia pasa a través del artefacto.

A más corto plazo podrían usarse los nuevos transistores para generar rayos X que tracen líneas finas en el silicio creando en microescala los patrones para artefactos de la industria electrónica.

EFE