A tecnologia IoT ainda enfrenta muitos desafios: pesquisadores da Universidade do Arkansas e do Instituto Real de Tecnologia KTH projetaram um sistema sem fio para essas dificuldades, que estão no IEEE Electron Device Letters deste mês. Publicou um artigo descrevendo um mixer que pode operar da temperatura ambiente até 500 graus Celsius, e o mixer é um componente importante em qualquer sistema sem fio, sendo este o primeiro a resistir. Um circuito misturador integrado de alta temperatura.
IEEE Fellow, Alan Mantooth, professor de engenharia elétrica na Universidade de Arkansas, especialista em eletrônica ambiental extrema, em vários projetos, o mais interessante é tentar colocar um carro de sonda ou outro Alguns instrumentos são colocados na superfície de Vênus.O atual tempo de trabalho do equipamento é registrado por mais de duas horas.A temperatura média de Vênus em um dia é tão alta quanto 467 ° C, mas esta alta temperatura é o enxofre.
Você não precisa viajar ao redor do mundo para encontrar este lugar infernal.Na Terra há uma área de interesse para Mantutz e seus colegas, como o interior de um gerador de turbina a gás natural.Atualmente, geradores de turbina são regulados. O intervalo de tempo é fechado para manutenção - mesmo que componentes como lâminas de turbina realmente precisem ser inspecionados Embora turbinas redundantes possam ser usadas para reduzir perdas, tempo de inatividade acidental consome US $ 1 milhão em eletricidade por dia, Mantuz "Os fabricantes de turbinas recomendam ter sensores embutidos para informar quando as peças precisam ser substituídas." Desta forma, os fabricantes podem evitar o desligamento de equipamentos não planejados e estabelecer intervalos de manutenção através de dados reais. Trabalhando em vapor de alta temperatura próximo a 1000 oC, e devido à proximidade das pás de turbina rotativa de alta velocidade, elas também precisam suportar forças eletromagnéticas de aproximadamente 14.000 Gauss (Gs) de indução magnética.
O chip do mixer e os componentes passivos periféricos são embutidos na placa de teste, após o que é aquecido a 500 graus Celsius e testado.
A equipe da Universidade do Arkansas também está investigando sensores para câmaras de combustão de motores a diesel para permitir que o computador controle melhor a eficiência do motor a diesel, e a equipe está desenvolvendo um dispositivo eletrônico para direcionar a broca no fundo do poço. 150 ° C.
No contexto dessas aplicações, o silício pode não ser o substrato semicondutor ideal.O gap de silício é estreito demais para gerar facilmente o movimento de elétrons em ambientes de alta temperatura, mesmo quando não é necessário. Materiais com falhas de bandas largas não apresentam tais problemas, como o nitreto de gálio, o carbeto de silício e, considerando o gap de banda larga e melhor condutividade térmica, a equipe do Royal Institute of Technology e da Universidade de Arkansas optou por carboneto de silício. "Carbide não falha em ambientes de alta temperatura", disse Mantutz.
O circuito misturador integrado foi projetado por uma equipe de professores do Instituto Real de Tecnologia, Ana Rusu, e depois empacotado pela equipe do professor Mantutz da Universidade do Arkansas, e finalmente retornou à equipe do Professor Rusu para completar o teste. Uma conversão para baixo de 59MHz para 500kHz é implementada para processamento de sinal subseqüente.