Wi-Fi para Reatores Nucleares: Um Chip à Prova de Radiação

Avanço na Robótica Nuclear

Um chip Wi-Fi resistente à radiação confere mais liberdade aos robôs de limpeza, eliminando cabos e otimizando operações em ambientes perigosos.

Tecnologia Pioneira

• Pesquisadores do Instituto de Ciência de Tóquio apresentaram um receptor sem fio reforçado.
• O design visa permitir que robôs operem em áreas contaminadas para desativar reatores nucleares.
• Semicondutores comuns de silício são vulneráveis à radiação, limitando a comunicação sem fio.

Lições de Fukushima

O desastre de Fukushima Daiichi em 2011 evidenciou a necessidade de soluções sem fio. Robôs de limpeza dependiam de cabos LAN, resultando em emaranhados e complexidade operacional.

Superando Barreiras Técnicas

• Blindar chips convencionais bloqueia a radiação, mas também os sinais de rádio.
• Antenas comuns também são vulneráveis à radiação.
• A solução foi desenvolver um receptor Wi-Fi robusto, construído para resistir diretamente à radiação do núcleo.

Resistência Inovadora

• O chip suporta 500.000 grays (Gy) em seis meses, muito superior a eletrônicos espaciais (100-300 Gy em três anos).
• A chave foi a redução de transistores, cujas camadas de óxido são sensíveis a raios gama.
• Indutores e outros elementos sem camada de óxido foram utilizados como substitutos.

Transistores Otimizados

• Para transistores indispensáveis, as portas foram alongadas e alargadas.
• Uso de transistores NMOS (Metal-Óxido-Semicondutor Tipo N), que demonstram menor suscetibilidade a danos por radiação.

Resultados Promissores e Próximos Passos

• Testes mostraram que 800 kGy de radiação resultaram em apenas 1,5 dB de perda de ganho no receptor.
• Isso indica operação prolongada em ambientes hostis com pouca degradação.
• A equipe agora foca no desenvolvimento de um transmissor Wi-Fi igualmente resistente, um desafio maior devido à alta corrente elétrica.