Smartphones och datorer kan få en rejäl prestandaförbättring tack vare en oavsiktlig upptäckt

Ett forskarteam vid MIT som letade efter ett sätt att förbättra säkerheten och hållbarheten hos kärnreaktorer har av misstag upptäckt en ny teknik som skulle kunna öka prestandan hos datorchip. Teamets arbete var endast utformat för att studera hur material korroderar och spricker i den hårda miljö som finns i en kärnreaktor.

I forskningen - som publiceras i tidskriften Scripta Materialia - användes en kraftfull, fokuserad röntgenstråle för att efterlikna den intensiva strålning som finns i en kärnreaktor. När forskarna utförde experiment med nickel - en vanlig legeringskomponent i avancerade kärnreaktorer - gjorde de en oväntad upptäckt. De upptäckte att de också kunde använda röntgenstrålen för att exakt "ställa in" töjningen i materialets kristallstruktur.

Detta skulle kunna få stor betydelse för utvecklingen av mikroelektronik. Ingenjörer som arbetar med halvledartillverkning använder sig av strain engineering - en teknik som används för att införa och modifiera töjningar i material för att förbättra optisk och elektrisk prestanda. Den här nya upptäckten ger en ny teknik för töjningsteknik.

Med vår teknik kan ingenjörer använda röntgenstrålar för att ställa in töjningen i mikroelektronik medan de tillverkar dem. Även om detta inte var vårt mål med dessa experiment, är det som att få två resultat till priset av ett. - Ericmoore Jossou, huvudförfattare till en studie.

Forskningen var också framgångsrik när det gäller det ursprungliga syftet. Teamet lyckades utveckla en metod för 3D-övervakning i realtid av materialbrott i en simulerad kärnreaktormiljö. Teamet fann också att långvarig exponering för röntgenstrålning minskade materialets inre spänningar, vilket möjliggjorde en exakt 3D-rekonstruktion av kristallen när den utsattes för påfrestningar. En bedrift som enligt Jossou ingen tidigare har lyckats med.