لا تزال تقنيات إنترنت الأشياء تواجه العديد من التحديات ؛ فقد صمم الباحثون في جامعة أركنساس ، والمعهد الملكي للتكنولوجيا ، نظامًا لاسلكيًا لهذه الصعوبات ، وهم في رسائل IEEE Electron Device هذه الشهر. نشر ورقة تصف خلاطة يمكن أن تعمل من درجة حرارة الغرفة إلى 500 درجة مئوية ، والخلاط مكون مهم في أي نظام لاسلكي ، وهذا هو أول من يتحمله. هذه الدائرة خلاط درجة الحرارة المتكاملة عالية.
زميل IEEE ، ألان مانتوث ، أستاذ الهندسة الكهربائية في جامعة أركنساس ، وهو خبير في مجال الإلكترونيات البيئية الشديدة ، في أكثر المشاريع إثارة هو محاولة وضع سيارة مسبار أو غيرها توضع بعض الأدوات على سطح كوكب الزهرة ، ويتم تسجيل وقت العمل الحالي للمعدات لأكثر من ساعتين ، ويبلغ متوسط درجة حرارة كوكب الزهرة في اليوم ما يصل إلى 467 درجة مئوية ، ولكن درجة الحرارة المرتفعة هي الكبريت.
لا تحتاج إلى السفر حول العالم للعثور على هذا المكان الجهنمي ، فهناك على الأرض مجال مهم لمانتوتز وزملائه ، مثل داخل مولد توربين يعمل بالغاز الطبيعي ، ويتم حالياً تنظيم مولدات التوربينات. يتم إغلاق الفاصل الزمني للصيانة - سواء كانت أو لم تكن هناك حاجة لفحص مكونات مثل شفرات التوربين ، وعلى الرغم من أنه يمكن استخدام التوربينات الزائدة لتقليل الخسائر ، يستهلك وقت التوقف عن العمل 1 مليون دولار في الكهرباء في اليوم الواحد ، Mantuz وأوصت الشركات المصنعة للتوربين بأن يكون لديها أجهزة استشعار مدمجة لتخبرهم عندما تحتاج الأجزاء إلى استبدالها. وبهذه الطريقة يمكن للمصنعين تجنب الإغلاق غير المخطط للمعدات وتعيين فترات الصيانة من خلال البيانات الفعلية. يعمل البخار في درجة حرارة عالية قريبة من 1000 درجة مئوية ، ونظراً لقربه من شفرات التوربين الدوارة عالية السرعة ، فإنه يجب عليه أيضاً تحمل القوى الكهرومغناطيسية التي تحوي مغناطيسياً مغوياً يبلغ حوالي 14،000 غاوس (Gs).
إن رقاقة الخلاط والمكونات المنفعلة المحيطية مضمنة في لوح الاختبار ، وبعد ذلك يتم تسخينها إلى 500 درجة مئوية واختبارها.
كما يقوم فريق جامعة أركنساس بالتحري عن أجهزة الاستشعار لغرف احتراق محركات الديزل للسماح للكمبيوتر بالتحكم بشكل أفضل في كفاءة محرك الديزل ، ويقوم الفريق بتطوير جهاز إلكتروني لقيادة مثقاب الحفر في قاع البئر. 150 درجة مئوية
في سياق هذه التطبيقات ، قد لا يكون السيليكون هو الركيزة المثلى لأشباه الموصلات ، حيث تكون فجوة نطاق السيليكون ضيقة للغاية بحيث لا يمكن أن تولد حركة الإلكترون بسهولة في البيئات ذات درجات الحرارة المرتفعة ، حتى عندما لا تكون ضرورية. لا تحتوي المواد ذات الفجوات واسعة النطاق على مثل هذه المشاكل ، مثل نيتريد الغاليوم ، وكربيد السيليكون ، وبالنظر إلى فجوة النطاق العريض والتوصيل الحراري الأفضل ، قام فريق المعهد الملكي للتكنولوجيا وجامعة أركنساس باختيار كربيد السيليكون في النهاية. وقال Mantutz "لا تفشل كاربايد في البيئات ذات درجات الحرارة المرتفعة."
تم تصميم دارة الخلط المدمجة من قبل فريق من أساتذة المعهد الملكي للتكنولوجيا ، آنا روسو ، ثم قام بتعبئتها فريق البروفيسور مانتوتس من جامعة أركنساس ، وأخيراً عاد إلى فريق البروفسور روسو لإكمال الاختبار. يتم تنفيذ التحويل لأسفل من 59 ميجاهرتز إلى 500 كيلو هرتز لمعالجة الإشارة اللاحقة.