Les matières premières capables de résister à des températures extrêmes sont très recherchées pour les missions spatiales vers des planètes inhospitalières. Le nitrure de gallium pourrait être un candidat de choix.
La surface de Vénus est soumise à des températures extrêmement élevées, jusqu'à près de 500 degrés Celsius, ce qui est suffisant pour faire fondre le plomb. De plus, la planète possède une atmosphère à haute pression et corrosive. L'atmosphère de Vénus est très chaude. Agence spatiale américaine NASA décrit la planète comme l'environnement le plus inhospitalier du système solaire, ce qui rend l'exploration difficile : jusqu'à présent, les sondes spatiales n'y ont survécu que deux heures au maximum.
Les missions futures nécessitent des composants de haute technologie particulièrement résistants. L'électronique conventionnelle à base de silicium ne fonctionne que jusqu'à environ 300 degrés Celsius, écrit une équipe internationale de chercheurs qui cherche à savoir si le nitrure de gallium pourrait être une alternative. Ce matériau est déjà utilisé sur Terre dans les chargeurs rapides de téléphones et d'ordinateurs portables, ainsi que dans les puces à haut rendement énergétique et à haute performance. Bien que le nitrure de gallium ait attiré beaucoup d'attention récemment, ses propriétés dans diverses conditions sont loin d'être aussi bien étudiées que celles du silicium, selon un rapport de l'équipe de chercheurs de l'UE. communiqué de presse du Massachusetts Institute of Technology aux États-Unis, qui a également participé à la recherche. Un projet de plusieurs années a permis de vérifier comment des températures extrêmement élevées affectent le matériau et ses performances. À cette fin, des composants en nitrure de gallium avec ce que l'on appelle des contacts ohmiques - des segments clés qui relient un composant semi-conducteur au monde extérieur - ont été fabriqués et exposés à des températures allant jusqu'à 500 degrés Celsius dans différentes installations d'essai.
Des chercheurs ont étudié comment des températures allant jusqu'à 500 degrés Celsius affectent les composants électroniques en nitrure de gallium. L'objectif est de développer des composants électroniques pour des environnements extrêmement chauds tels que la surface de Vénus.
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Les chercheurs ont été surpris par le résultat : les structures sont restées intactes pendant 48 heures, ce qui a pu être vérifié à l'aide de microscopes électroniques à transmission. Ce n'est qu'après cette période qu'une détérioration est apparue. Des travaux sont déjà en cours pour améliorer les performances à long terme, par exemple en ajoutant des isolants protecteurs. Les résultats ont été publiés dans la revue journal Applied Physics Letters.
Selon les scientifiques, des transistors de haute puissance destinés à être utilisés à la surface de Vénus pourraient maintenant être développés sur cette base. Cependant, de tels dispositifs seraient également capables d'effectuer diverses tâches sur Terre, par exemple, dans l'électronique pour la production d'énergie géothermique ou pour la surveillance de l'intérieur des moteurs à réaction.
Matières premières stratégiques dans l'espace :
Bien que le silicium ne soit pas adapté aux températures torrides de Vénus, il pourrait, en combinaison avec le germanium, permettre la construction d'appareils électroniques capables de résister aux radiations élevées et au froid extrême de Vénus. Europa, lune de Jupiter, où la vie extraterrestre pourrait exister. La science fonde également de grands espoirs sur d'autres matières premières essentielles à l'exploration d'autres planètes. Les chercheurs développent le les matériaux les plus fins connus sur Terre Les matériaux de construction à base de terres rares, par exemple, seront utilisés dans l'espace pour les capteurs des satellites, la protection contre les radiations et les ordinateurs quantiques. L'indium et le tellure ont quant à eux joué un rôle important dans la construction de l'ordinateur de poche de l'Union européenne. Télescope James Webb, qui a fourni des informations inédites sur l'espace.
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