Các viện nghiên cứu Nhật Bản đã phát triển một chip thu Wi-Fi có khả năng hoạt động trong nhiều giờ dưới điều kiện bức xạ cực mạnh, mở ra tiềm năng ứng dụng trong công tác tháo dỡ Nhà máy điện hạt nhân Fukushima Daiichi bị hư hại.
Theo các nhà nghiên cứu thuộc Viện Khoa học Tokyo và Tổ chức Nghiên cứu Máy gia tốc Năng lượng Cao (KEK), con chip này có thể chịu được mức bức xạ lên tới 500 kilogray, đồng thời cho phép áp dụng các công nghệ và hạ tầng truyền thông không dây trong các sứ mệnh không gian hoạt động dưới những điều kiện khắc nghiệt. Để dễ hình dung, mức bức xạ 4–5 gray có thể gây tử vong cho khoảng 50% số người phơi nhiễm nếu không điều trị kịp thời.
Ông Atsushi Shirane, Phó Giáo sư tại Trung tâm Nghiên cứu Điện tử Tích hợp Tiên tiến thuộc Viện Khoa học Tokyo, bày tỏ hy vọng rằng công nghệ mới sẽ thúc đẩy việc điều khiển từ xa bằng robot và máy bay không người lái, qua đó giúp giảm nguy cơ phơi nhiễm bức xạ cho người lao động.
Trong quá trình tháo dỡ nhà máy Fukushima Daiichi – nơi xảy ra các vụ nóng chảy lõi lò phản ứng sau trận động đất và sóng thần tháng 3-2011 ở đông bắc Nhật Bản – việc sử dụng robot tại các khu vực con người không thể tiếp cận đã gia tăng đáng kể. Tuy nhiên, phần lớn các robot hiện nay vẫn được điều khiển thông qua kết nối có dây.
Các kết nối có dây làm hạn chế khả năng triển khai đồng thời nhiều robot, giảm tính cơ động và phát sinh các vấn đề liên quan đến quản lý cáp kết nối.
Những kết quả nghiên cứu này đã được trình bày tại một hội nghị quốc tế ở San Francisco vào tháng 2 vừa qua.
Theo nhóm nghiên cứu, bức xạ gamma cường độ cao phát ra từ các mảnh nhiên liệu hạt nhân nóng chảy tại nhà máy có thể gây rò rỉ điện và làm suy yếu tín hiệu trong các chip điện tử.
Để tăng khả năng chống bức xạ, các nhà khoa học đã giảm số lượng transistor trong chip thu, đồng thời thay thế một số transistor bằng cuộn cảm (inductor) – linh kiện thụ động ít bị ảnh hưởng bởi bức xạ hơn. Các transistor còn lại cũng được thiết kế lớn hơn nhằm giảm nguy cơ hư hại do bức xạ.
Trong các thử nghiệm hiệu năng, chip vẫn duy trì liên lạc không dây bình thường ngay cả sau khi tiếp xúc với mức bức xạ cao gấp hơn 1.000 lần giới hạn dành cho các chất bán dẫn được thiết kế cho hoạt động không gian, theo nhóm nghiên cứu.
Hình ảnh do Viện Khoa học Tokyo cung cấp cho thấy mạch tích hợp chống bức xạ do các nhà nghiên cứu Nhật Bản phát triển. Ảnh: Viện Khoa học Tokyo
