太空任務，如美國宇航局的獵戶座飛船將把宇航員帶到火星，正在推動人類探索的極限。但是在運輸過程中，航天器會遇到持續的破壞性宇宙輻射，這可能會損害甚至破壞機載電子設備。
為了延長未來的任務，研究人員在ACS Nano上的報告顯示，帶有碳納米管的晶體管和電路可以被配置為在受到大量輻射轟擊后保持其電氣特性和記憶能力。
目前，深空任務的壽命和距離受到驅動它們的技術的能源效率和堅固性的限制。例如，太空中的惡劣輻射會損壞電子器件并導致數據故障，甚至使計算機完全癱瘓。
一種解決問題的可能性是在廣泛使用的電子元件中包括碳納米管，如場效應晶體管。這些單原子厚度的管子有望使晶體管與更多基于硅的版本相比更加節能。原則上，納米管的超小尺寸也應該有助于減少輻射對含有這些材料的存儲芯片的影響。然而，碳納米管場效應晶體管的輻射耐受性還沒有被廣泛研究。因此，Pritpal Kanhaiya、Max Shulaker及其同事想看看他們是否能夠設計這種類型的場效應晶體管，以承受高水平的輻射，并在這些晶體管的基礎上構建存儲芯片。
為了做到這一點，研究人員將碳納米管沉積在硅片上，作為場效應晶體管的半導體層。然后，他們測試了不同的晶體管配置，并在半導體層周圍設置了不同程度的屏蔽層，包括氧化鉿和鈦及鉑金屬的薄層。
研究小組發現，在碳納米管的上方和下方都放置屏蔽層，可以保護晶體管的電性能免受高達10埃德的輻射--這一水平遠遠高于大多數硅基耐輻射電子設備所能承受的水平。當只在碳納米管下面放置一個屏蔽罩時，它們被保護到2Mrad，這與商業硅基耐輻射電子產品相當。
為了在制造的簡單性和輻射的穩健性之間取得平衡，研究小組用場效應晶體管的底部屏蔽版制造了靜態隨機存取存儲器（SRAM）芯片。正如在晶體管上進行的實驗一樣，這些存儲芯片具有與硅基SRAM器件相似的X射線輻射閾值。
研究人員說，這些結果表明，碳納米管場效應晶體管，特別是雙屏蔽的場效應晶體管，可以成為下一代太空探索電子產品的一個有希望的補充。
