Des chercheurs de l'Université de Bristol ont mis au point un nouveau type de relais nanoélectromécanique pour permettre une haute température fiable, une mémoire non volatile.

L'oeuvre, qui est rapporté dans Communication Nature , a été réalisée en collaboration avec l'Université de Southampton et le Royal Institute of Technology, Suède.

L'invention est un développement important pour les véhicules tout électriques et les avions plus électriques qui nécessitent une électronique avec stockage de données intégré pouvant fonctionner à des températures extrêmes avec une efficacité énergétique élevée.

Comme le courant de fuite du transistor augmente avec la température, les relais nanoélectromécaniques sont apparus comme une alternative prometteuse aux transistors pour de telles applications. Cependant, jusqu'à maintenant, un relais non volatil fiable et évolutif qui conserve son état lorsqu'il est hors tension, implémenter la mémoire, n'a pas été démontré.

Dr Dinesh Pamunuwa, qui dirige un groupe qui mène des recherches dans le domaine de la microélectronique à l'Université de Bristol et est le chercheur principal, explique : « Une partie du défi réside dans le fonctionnement des relais électromécaniques ; lorsqu'ils sont actionnés, une poutre ancrée à une extrémité se déplace sous une force électrostatique. Au fur et à mesure que le faisceau se déplace, l'entrefer entre l'électrode d'actionnement et le faisceau diminue rapidement tandis que la capacité augmente. À une tension critique appelée tension de rappel, la force électrostatique devient beaucoup plus grande que la force du ressort opposé et la poutre s'enclenche. Cette instabilité électromécanique inhérente à la traction permet un contrôle précis de la poutre en mouvement, critique pour le fonctionnement non volatile, très difficile.

Maintenant, bien que, Le Dr Pamunuwa et son équipe ont fait la démonstration d'un relais rotatif qui maintient un entrefer constant lorsque le faisceau se déplace, éliminant cette instabilité de traction électromécanique.

En utilisant ce relais, ils ont réussi à démontrer le premier fonctionnement de relais nanoélectromécanique non volatile à haute température, à 200°C.

Le Dr Pamunuwa a déclaré :« Il s'agit d'un développement vraiment passionnant car le besoin de développer une technologie qui réduit notre dépendance aux combustibles fossiles augmente. Cette opération de relais est une étape importante dans le développement de l'électronique pour les véhicules tout électriques et plus économes en énergie. avion, ainsi que pour créer des nœuds intelligents à alimentation zéro pour l'IoT.

"L'électronique construite à partir de nano relais au lieu de transistors peut fonctionner à des températures beaucoup plus élevées tout en n'ayant aucune alimentation en veille. Tout système électronique numérique a besoin de logique et de mémoire, et ce relais facilite la création d'une mémoire basée sur un relais qui conserve l'état stocké lorsqu'il est éteint, en utilisant la friction. Le maintien d'un entrefer constant car les relais commutent permet un contrôle électrostatique très précis, et améliore considérablement la fiabilité."