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Progetto europeo per rinforzare l'elettronica usata in ambienti estremi

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  • CORDIS - NEWS 20/03/2009
  • ATTUAZIONE DI PROGRAMMA

logoUn nuovo progetto finanziato dall'UE sta sviluppando nuovi materiali per strumentazioni elettroniche e sensori che dovranno funzionare in condizioni estreme. Battezzato MORGAN ('Materials for robust gallium nitride'), il progetto triennale finanziato con 9,2 milioni di euro nell'ambito dell'area tematica Nanoscienze, nanotecnologie, materiali e nuove tecnologie di produzione (NMP) del Settimo programma quadro (7°PQ). I partner del progetto si baseranno sulla forza combinata dei diamanti e del nitruro di gallio (GaN) per creare nuovi materiali.

Come probabilmente prevedibile, i congegni e i sensori elettronici convenzionali basati sul silicone non funzionano bene in condizioni che danneggiano il silicone. Le condizioni che creano danni comprendono le temperature alte, la pressione alta e gli ambienti altamente corrosivi. Le condizioni possono anche essere rigide a causa del funzionamento interno degli strumenti, ad esempio come conseguenza della dissipazione di energia all'interno di flussi alti di corrente.

I dispositivi progettati per funzionare in questi ambienti richiedono materiali semi-conduttori stabili alle alte temperature, e qui entra in gioco il progetto MORGAN. I partner del progetto combineranno le proprietà particolari dei diamanti e del nitruro di gallio per creare materiali che abbiano una buona resa in condizioni estreme. Sia i diamanti che il nitruro di gallio sono estremamente durevoli (i diamanti sono notoriamente tra i materiali più duri che esistono) e possono resistere all'esposizione alle alte temperature, radiazioni e campi elettrici.

Un'altra proprietà (meno nota) del diamante è la sua alta conduttività termica, che è molto più alta di quella del rame, ad esempio, e lo rende idoneo come disperditore di calore nei dispositivi. 'Il diamante è potenzialmente il sostrato ideale per molte applicazioni a temperatura alta o potenza estrema,' ha commentato Geoffrey Scarsbrook, operation manager per la ricerca e lo sviluppo presso Element Six Technologies nel Regno Unito, uno dei partner del progetto.

'Element Six userà la sua competenza per sviluppare e perfezionare ulteriormente la sintesi e elaborazione primaria dei silicon/polycrystalline diamond composite wafers,' ha aggiunto Steve Coe, direttore generale di Element Six Technologies.

Intanto, il nitruro di gallio è rinomato per la sua capacità di gestire alti livelli di energia in modo estremamente efficace.

Infine, i partner del progetto sperano che MORGAN condurrà allo sviluppo di substrati composti innovativi che combinano l'eccellente conduttività termale del diamante con l'efficienza elettrica del nitruro di gallio.

Secondo i partner del progetto, tali materiali saranno essenziali per la prossima generazione di sistemi di distribuzione elettrica a lungo termine che saranno necessari in una rete fatta di fonti di energia rinnovabili geograficamente dislocate. Potranno anche rivelarsi utili in altri sistemi di conversione elettrica attualmente inefficienti, come quelli usati nei treni.

I 23 partner del progetto MORGAN appartengono a 11 paesi e comprendono 13 istituti di ricerca, 6 PMI (piccole e medie imprese), 2 laboratori industriali e 2 grandi partner industriali. Essi dispongono di competenze nei materiali, elettronica e metallizzazione per l'elaborazione, la modellazione dei progetti dei dispositivi e imballaggio. Il progetto è coordinato da Alcatel-Thales II-V lab, un laboratorio di ricerca industriale specializzato nella tecnologia dei semiconduttori avanzati per una serie di applicazioni.

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Quadro di finanziamento
  • 7FP-NMP : NANOSCIENZE, NANOTECNOLOGIE, MATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE DI PRODUZIONE: priorità tematica 4 nell'ambito del programma specifico “Cooperazione” recante attuazione del Settimo programma quadro (2007-2013) di attività comunitarie di ricerca, sviluppo tecnologico e dimostrazione
Area di interesse
  • Unione Europea