Un equipo internacional de investigadores ha desarrollado un método innovador para observar lo que sucede dentro de los chips electrónicos mientras funcionan.
Esto permite controlar los chips electrónicos sin tocarlos, desmontarlos o apagarlos.
Esta nueva tecnología utiliza ondas de terahercios, una radiación electromagnética no ionizante segura, para detectar pequeños movimientos de carga eléctrica dentro de dispositivos semiconductores completamente empaquetados.
Esto permitirá a los científicos e ingenieros monitorear el funcionamiento de componentes electrónicos en el mundo real por primera vez.
Los chips electrónicos no eran prácticos en la vigilancia anterior.
El profesor Wisawat Wisayachumnankul, líder de grupo en el Laboratorio de Ingeniería Terahercios (TEL) de la Universidad de Adelaida, explicó que los semiconductores sustentan casi toda la tecnología moderna, desde teléfonos inteligentes y dispositivos médicos hasta automóviles, redes eléctricas y sistemas de defensa.
«Pero una vez que un chip electrónico está encerrado en un paquete protector, resulta muy difícil saber qué sucede en su interior», afirma.
«La mayoría de los métodos de prueba existentes requieren sondas eléctricas físicas, chips expuestos o apagar el dispositivo, lo que los hace poco prácticos en muchos escenarios».
Cómo las olas superan estos problemas
Este estudio demuestra que las ondas de terahercios pueden detectar de forma no invasiva cambios en la corriente en componentes electrónicos comunes como diodos y transistores.
Aunque este método es lo suficientemente sensible como para detectar cambios en regiones más pequeñas que la longitud de onda de los terahercios, anteriormente se consideraba poco práctico debido a limitaciones fundamentales del ruido.
El profesor Wisayatyumnankul explicó: «Esta investigación es un primer paso hacia un problema de larga data en los chips electrónicos. Ahora es posible observar externamente la actividad eléctrica dentro de un dispositivo semiconductor en funcionamiento sin dañarlo ni interrumpir su funcionamiento».
El sistema ultrasensible detecta pequeños cambios
Para lograrlo, los investigadores desarrollaron un sistema de detección ultrasensible utilizando un receptor especial de cuadratura homodina que puede detectar cambios muy pequeños en la señal de terahercios.
«Este enfoque permite al sistema cancelar el ruido de fondo y aislar las señales débiles generadas por la actividad eléctrica dentro del dispositivo», comentó Withayachumnankul.
El resultado es una vista en tiempo real de los componentes electrónicos en acción, incluso cuando la región activa está enterrada profundamente dentro de un paquete hermético. «
Los investigadores dicen que las señales que observaron fueron causadas por actividad eléctrica real, en lugar de calor o interferencias electrónicas.
Se demostró que la tecnología funciona con una variedad de componentes semiconductores de uso común, lo que demuestra su solidez y amplia relevancia.
Ampliación a chips electrónicos críticos para la seguridad
El profesor Wittayachumnankul explica que las implicaciones para la sociedad y la industria son importantes: «Dado que la radiación de terahercios no es ionizante y es segura, esta tecnología también ofrece una alternativa más segura a los métodos de prueba que dependen de los rayos X o la exploración invasiva».
«Esto es particularmente atractivo para aplicaciones críticas para la seguridad, como la electrónica de alta potencia, donde los dispositivos no se pueden desconectar fácilmente».
Aplicaciones en seguridad y defensa
La investigación también podría beneficiar al sector de seguridad y defensa, afirmó el investigador principal, el Dr. Chichanok Chuensatiansap, profesor de ciberseguridad en el Instituto Hasso Plattner y la Universidad de Potsdam.
“Poder evaluar la actividad electrónica de forma remota y no invasiva podría ayudar a verificar la integridad del hardware crítico, detectar componentes defectuosos o comprometidos y monitorear sistemas donde el acceso físico está restringido o no es deseable.
«Esta investigación abre la puerta a una electrónica de autodiagnóstico más inteligente, nuevas formas de monitorear circuitos integrados complejos y un desarrollo más rápido de chips electrónicos de próxima generación».
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