最近有个很酷的消息，复旦大学的一个研究团队搞出了一种特别厉害的电子电路，能在太空里待好几个世纪都没问题。这个系统特别薄，只有一个原子那么厚，但是异常坚固。他们已经把这个设备发射到了离地面517公里的近地轨道上，并且运行了9个月。你能相信吗？这个设备在强伽马射线的轰击下依然工作正常。 在太空中，电子设备通常会面临恶劣的环境。宇宙射线和高能粒子会不断撞击这些精密的电路，慢慢侵蚀它们，导致数据损坏、元件受损，最后让整个航天器寿命缩短。为了解决这个问题，工程师们一般都会给设备加一层厚厚的屏蔽层。不过这个方法虽然能保护设备，却增加了发射成本和限制了有效载荷的空间。 那么这次复旦大学团队有什么新鲜招儿呢？他们给电子设备做了个非常薄的结构。这个结构本身几乎不会被辐射伤害到。他们用的是二硫化钼这种材料，这种材料能做成只有一个原子厚的薄膜。在这样薄的薄膜中，辐射造成损害的可能性就大大降低了。理论上来说，高能粒子穿过这么薄的东西也不会破坏传统硅芯片常见的缺陷。 为了实现这个想法，研究团队先在一块4英寸的晶圆上种出了一大片均匀的单层二硫化钼薄膜。然后他们利用这块晶圆制造出了晶体管——也就是电子电路的基本组件。最后把这些晶体管组装成一个功能完整的射频通信系统，工作频率在12到18吉赫兹之间。更重要的是，这个系统同时有发射器和接收器，跟真卫星里用的一模一样。 为了验证这个系统能不能真的抗住太空环境，研究人员先在地球上做了个压力测试。他们用强伽马射线轰击设备模拟轨道环境，然后用显微镜检查材料结构有没有变化。结果让人大跌眼镜：原子薄层里根本没发现什么明显的损伤迹象。 更惊人的是，这个系统在轨道上运行了9个月后依旧保持着极高的性能稳定性和低误码率。他们通过通信系统传输并接收了完整的复旦大学校歌，清晰度完全没问题！根据收集到的数据和模型估计，他们觉得这种系统在地球同步轨道上也能扛得住长达271年之久！ 假如这些结果在未来任务中得到验证的话，“原子薄”电子设备可能会彻底改变航天器设计。卫星不再需要依赖笨重的屏蔽层了，用本质上抗辐射的电路就足够了。这将减轻重量、降低成本、还能给科学仪器或者通信设备腾空间。 当然了，“原子薄”电子设备还有一些挑战需要克服。比如目前只是展示了射频通信能力，但真正完整的航天器电子设备还有处理器、存储器等其他组件要考虑进去。接下来扩大生产规模、与现有技术集成以及证明长时间任务可靠性都是很重要的一步。 这项研究成果发表在《自然》杂志上，确实非常厉害！