ડાયમંડ-કૂલ્ડ માઇક્રોચિપ ટેકનોલોજીમાં નોર્થરોપ ગ્રુમેનની ક્રાંતિકારી વિજય : મિલિટરી રડાર અને કોમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ્સ હવે બનશે વધુ શક્તિશાળી

DIAMOND CITY NEWS, SURAT 

વિશ્વની અગ્રણી એરોસ્પેસ અને સંરક્ષણ ટેકનોલોજી કંપની નોર્થરોપ ગ્રુમેન (Northrop Grumman – NYSE: NOC) દ્વારા સંરક્ષણ ક્ષેત્રના ઉપયોગ માટે હાઇ-પાવર માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક્સ ક્ષેત્રે એક મોટી સફળતા મેળવી છે.

યુ.એસ. ડિફેન્સ એડવાન્સ્ડ રિસર્ચ પ્રોજેક્ટ્સ એજન્સી (DARPA) ના ‘ટેકનોલોજીસ ફોર હીટ રિમૂવલ ઇન ઇલેક્ટ્રોનિક્સ એટ ધ ડિવાઇસ સ્કેલ’ (THREADS) પ્રોગ્રામ હેઠળ કંપનીને $7 મિલિયન (લગભગ ₹58 કરોડથી વધુ) નો ફેઝ-2 (Phase 2) કોન્ટ્રાક્ટ એનાયત કરવામાં આવ્યો છે.

આ પ્રોજેક્ટનો મુખ્ય ઉદ્દેશ્ય આગામી પેઢીના સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણોમાં હીરા (ડાયમંડ) આધારિત કૂલિંગ ટેકનોલોજીને સીધી રીતે સાંકળવાનો (ઇન્ટિગ્રેટ કરવાનો) છે. આ તકનીકથી લશ્કરી રડાર, સેટેલાઇટ કોમ્યુનિકેશન અને અન્ય ઉચ્ચ-કામગીરી ધરાવતી સિસ્ટમ્સ ઓવરહીટિંગ (અતિશય ગરમી) ની મર્યાદાઓ વિના વધુ શક્તિશાળી પાવર લેવલ પર કામ કરી શકશે.

રેડિયો ફ્રીક્વન્સી (RF) ડિવાઇસિસમાં ગરમીનો મોટો પડકાર

આધુનિક રેડિયો ફ્રીક્વન્સી (RF) ઉપકરણો માટે ગરમી (Heat) એ સૌથી મોટો ભૌતિક પડકાર છે. તાપમાન નિયંત્રણમાં રાખવા માટે ઘણીવાર સિસ્ટમ્સને તેમની ક્ષમતા કરતાં ઓછા પાવર પર ચલાવવી પડે છે, જેના કારણે પાવર આઉટપુટ ઘટે છે, ઉપકરણનું આયુષ્ય ઓછું થાય છે અને જટિલ મિલિટરી મિશન દરમિયાન તેની વિશ્વસનીયતા પર અસર પડે છે. હીરાની અસાધારણ ઉષ્મા વાહકતા (Thermal Conductivity) ક્ષમતા આ સમસ્યાનો શ્રેષ્ઠ ઉકેલ પૂરો પાડે છે.

ચિપ્સ માટે ‘ટર્બોચાર્જ્ડ કૂલિંગ સિસ્ટમ’ : પાવરમાં 3 ગણાથી વધુ વધારો

નોર્થરોપ ગ્રુમેન સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણોમાં જ્યાં ગરમી ભેગી થાય છે તે ભાગોમાંથી ગરમી દૂર કરવા માટે સીધા જ માઇક્રોસ્કોપિક ડાયમંડ સ્ટ્રક્ચર્સ (સુક્ષ્મ હીરાની રચનાઓ) ઉમેરી રહ્યું છે.

• ફેઝ-1 ની સફળતા : DARPA ના THREADS પ્રોગ્રામના પ્રથમ તબક્કા (Phase 1) દરમિયાન, નોર્થરોપ ગ્રુમેને પાવર ક્ષમતામાં 3.3 ગણો વધારો હાંસલ કર્યો હતો.

• ફેઝ-2 નો ટાર્ગેટ : ફેઝ-2 હેઠળ કંપની ઉપકરણના કદ (Footprint) ને નાનું રાખવાની સાથે તેની પાવર ક્ષમતામાં ફરીથી 3 ગણાથી પણ વધુ વધારો કરવાનું લક્ષ્ય ધરાવે છે.

નોર્થરોપ ગ્રુમેનના સ્પેસ પાર્ક ફાઉન્ડ્રી ખાતે માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક્સના ડાયરેક્ટર બેન હેઇંગ (Ben Heying) એ જણાવ્યું હતું કે, “પરંપરાગત રીતે ગરમીની મર્યાદાઓ હાઇ-પાવર માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક્સની કાર્યક્ષમતાને સીમિત કરતી હતી. ચિપ્સમાં સીધા જ હીરાને એમ્બેડ કરવાથી તે ટર્બોચાર્જ્ડ કૂલિંગ સિસ્ટમની જેમ કામ કરે છે. તે ચિપ્સને ઠંડી રાખે છે જેથી અમે ચિપ બળી જવાના જોખમ વિના પાવર વધારી શકીએ છીએ.”

સ્ટેનફોર્ડ યુનિવર્સિટી સાથે ભાગીદારી અને ડાયમંડ-ચેનલ્સ ટેકનોલોજી

આ ક્રાંતિકારી ટેકનોલોજી વિકસાવવા માટે નોર્થરોપ ગ્રુમેન સ્ટેનફોર્ડ યુનિવર્સિટી (Stanford University) સાથે મળીને કામ કરી રહ્યું છે. આ પદ્ધતિ હેઠળ :

1. સેમિકન્ડક્ટર ડિવાઇસની પાછળના ભાગમાં હીરાનું એક અતિ-પાતળું સ્તર (Diamond Layer) ઉગાડવામાં આવે છે.
2. આ સ્તરને અતિ-સુક્ષ્મ ચેનલો (Microscopic Channels) માં સંકલિત કરવામાં આવે છે.
3. હીરાથી ભરેલી આ માઇક્રો-ચેનલો ઉપકરણના અતિ-ઉચ્ચ તાપમાન ધરાવતા વિસ્તારોમાંથી ગરમીને અત્યંત ઝડપથી બહાર તરફ ટ્રાન્સફર કરી દે છે.

સંરક્ષણ અને લશ્કરી ક્ષેત્રે વ્યાપક ઉપયોગ

કંપનીના જણાવ્યા અનુસાર, આ ટેકનોલોજીથી લશ્કરી સંદેશાવ્યવહાર અને સેટેલાઇટ લિંક્સ માટે વધુ શક્તિશાળી RF ટ્રાન્સમિટર્સ બનાવી શકાશે. નોર્થરોપ ગ્રુમેનનું આ હીરા આધારિત સંશોધન 2019થી ચાલી રહેલા કામ પર આધારિત છે. કંપની હીરાની અતિ-ઉચ્ચ તાપમાન સહન કરવાની અને ઉષ્મા વહન કરવાની ક્ષમતાનો અભ્યાસ કરી રહી છે.

આ સમગ્ર પ્રોજેક્ટ નોર્થરોપ ગ્રુમેનના માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક્સ સેન્ટર ખાતે હાથ ધરવામાં આવી રહ્યો છે, જ્યાં સંરક્ષણ અને વ્યાપારી પ્રણાલીઓ માટે દર વર્ષે લાખો માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોની ડિઝાઇન, ઉત્પાદન, ટેસ્ટિંગ અને પેકેજિંગ કરવામાં આવે છે. THREADS પ્રોગ્રામ હેઠળ થઈ રહેલી આ પ્રગતિ ડાયમંડ-કૂલ્ડ ટેકનોલોજીને પ્રાયોગિક પ્રયોગશાળામાંથી બહાર લાવીને વાસ્તવિક લશ્કરી અને સેમિકન્ડક્ટર સિસ્ટમ્સમાં વાપરવાની ખૂબ જ નજીક લઈ ગઈ છે.

Disclaimer : This information has been collected through secondary research and Diamond City Newspaper is not responsible for any errors in the same.

ડાયમંડ સિટી પર ગુજરાત, રાષ્ટ્રીય, આંતરરાષ્ટ્રીય, બિઝનેસ સહિતના હીરા ઉદ્યોગના તમામ સમાચાર વાંચો. લેટેસ્ટ ન્યૂઝથી અપડેટ રહેવા માટે સોશ્યિલ મીડિયામાં અમારી સાથે જોડાઓ.

FACEBOOK | TWITTER | TELEGRAM | PINTEREST | LINKEDIN | INSTAGRAM | WhatsApp | YouTube