Los ingenieros eléctricos de la Universidad de Utah, en Estados Unidos, han 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 reúnan 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 dentro de un reactor nuclear", señaló Masood Tabib-Azar, profesor de ingeniería eléctrica y de ordenadores.
"Los transistores de microplasma en un circuito también pueden controlar los reactores nucleares si algo funciona mal y podrían actuar 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 Departamento de Defensa de EEUU.
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 normalmente 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 centígrados, que son las que hay habitualmente dentro de un reactor nuclear.
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.
Normalmente, estos artefactos miden unos 500 micrones de longitud, aproximadamente el grosor de cinco cabellos humanos, y trabajan con más de 300 voltios, lo que requiere fuentes especiales de alto voltaje.
Los nuevos artefactos diseñados en la Universidad de 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 trabajar 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 los artefactos de plasma.
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.
