Smartphones en computers kunnen een grote prestatieboost krijgen dankzij een toevallige ontdekking

Een team onderzoekers van het MIT dat op zoek was naar een manier om de veiligheid en duurzaamheid van kernreactoren te verbeteren, heeft per ongeluk een nieuwe techniek ontdekt die de prestaties van computerchips zou kunnen verbeteren. Het werk van het team was alleen bedoeld om te bestuderen hoe materialen corroderen en barsten in de barre omgeving van een kernreactor.

Het onderzoek - gepubliceerd in het tijdschrift Scripta Materialia - omvatte het gebruik van een krachtige, gefocuste röntgenstraal om de intense straling na te bootsen die in een kernreactor aanwezig is. Tijdens het uitvoeren van experimenten met nikkel - een veelgebruikte legeringscomponent in geavanceerde kernreactoren - deden de onderzoekers een onverwachte ontdekking. Ze ontdekten dat ze de röntgenstraal ook konden gebruiken om de rek in de kristalstructuur van het materiaal nauwkeurig te "tunen".

Dit zou een grote invloed kunnen hebben op de ontwikkeling van micro-elektronica. Ingenieurs die werkzaam zijn in de halfgeleiderproductie maken gebruik van "strain engineering" - een techniek die gebruikt wordt om vervorming in materialen te introduceren en aan te passen om optische en elektrische prestaties te verbeteren. Deze nieuwe ontdekking biedt een nieuwe rekentechniek.

Met onze techniek kunnen ingenieurs röntgenstralen gebruiken om de spanning in micro-elektronica af te stellen terwijl ze deze fabriceren. Hoewel dit niet ons doel was met deze experimenten, is het alsof we twee resultaten voor de prijs van één krijgen. - Ericmoore Jossou, senior auteur van een onderzoek.

Het onderzoek was ook succesvol met betrekking tot het oorspronkelijke doel. Het team ontwikkelde met succes een methode voor real-time 3D-monitoring van materiaaldefecten in een gesimuleerde kernreactoromgeving. Het team ontdekte ook dat langdurige blootstelling aan röntgenstraling de interne spanning van het materiaal ontspande, waardoor een nauwkeurige 3D-reconstructie van het kristal mogelijk werd terwijl het werd belast. Een prestatie die volgens Jossou nog niemand eerder heeft geleverd.