Un nuevo chip podría solucionar el problema de conexión en la planta de Fukushima

A pesar de sus múltiples ventajas, la energía nuclear enfrenta numerosos retos para investigadores, ingenieros y operadores, entre los cuales se encuentra la radiación residual que puede perdurar mucho tiempo después de un accidente, especialmente tras filtraciones no deseadas. Esta radiación puede afectar o inutilizar la electrónica convencional, complicando las labores de monitoreo y recuperación, como las que actualmente se llevan a cabo en la planta afectada de Fukushima en Japón.

Una posible solución es un chip receptor inalámbrico diseñado para resistir hasta 500 kilograys (unidad de medida para dosis de absorción de radiación) de radiación. Esto representa 1.000 veces más que el límite en el que los semiconductores suelen empezar a fallar por exposición a la radiación, según lo indicado por el Instituto de Ciencias de Tokio. El objetivo es desarrollar un módulo de chip que pueda transmitir y recibir señales, facilitando así el monitoreo y la investigación en el interior de las plantas nucleares, sostiene el equipo. Si tienen éxito, la red Wi-Fi de la planta de Fukushima sería completamente inalámbrica.

Los hallazgos fueron presentados el mes pasado en la Conferencia Internacional de Circuitos de Estado Sólido de la IEEE en San Francisco.

Una tragedia que persiste

Asimismo, en 2026 se conmemoran 15 años del accidente nuclear de Fukushima Daiichi en Japón, que fue desencadenado por un fuerte terremoto que provocó una devastadora filtración de radiación. Las autoridades en Japón continúan “realizando un costoso esfuerzo a largo plazo para desmantelar la planta por completo”, como se menciona en las declaraciones, ya que la infraestructura ha sufrido daños por explosiones de hidrógeno y existen restricciones severas sobre el tiempo que los investigadores pueden estar en el sitio.

“No solo se dificulta el acceso al lugar, sino que esto representa un obstáculo para la planificación y despliegue del equipo”, señala el equipo en el comunicado. “Por lo tanto, gran parte del trabajo de desmantelamiento ha dependido, no de humanos, sino de robots y drones. Así, los dispositivos inalámbricos se están convirtiendo en elementos esenciales para el desmantelamiento de la planta”.

A su vez, la mayoría de los dispositivos remotos dentro o cerca de las plantas nucleares dependen de cables de Ethernet. Aunque esto asegura una conexión estable, mantener los cables en buen estado —ya que el cableado suele ser complicado— y evitar que interfieran con los trabajadores humanos afecta la seguridad y la eficiencia de los proyectos de desmantelamiento, según indican los investigadores.

Una alternativa inalámbrica

El objetivo de los investigadores fue establecer una conexión inalámbrica confiable en entornos con alta radiación. Para el experimento, el equipo probó un prototipo del chip fabricado con materiales de silicona que resisten la radiación. De esta forma, minimizaron la cantidad de transistores, que podrían aumentar el riesgo de acumulación de impurezas dentro del dispositivo. Optaron por hacer más grandes cada transistor para mejorar la resistencia del chip a la radiación.

Según la traducción al inglés de su comunicado de prensa, el chip también “incorpora un amplificador de bajo ruido para mejorar las señales débiles, así como un amplificador de ganancia variable para ajustar la potencia de la señal”. Este enfoque detallado resultó en un chip que mostró poca disminución en su rendimiento tras ser expuesto a 500 kilograys, según confirmaron las pruebas empíricas del equipo.

Todo de forma remota

El rendimiento del chip es comparable al de los chips receptores actuales, indicaron los investigadores en sus declaraciones en japonés, lo que permitiría a los ingenieros utilizarlo en los robots y drones empleados en proyectos de desmantelamiento. Además, la alta resistencia a la radiación de este chip podría resultar útil también en investigaciones espaciales y de fusión.

Los investigadores esperan completar su trabajo para crear un dispositivo de comunicación integral que pueda enviar y recibir señales desde el interior de las plantas nucleares. Reconocieron que fabricar un transmisor es más complicado que un receptor, ya que los transmisores son más susceptibles a la degradación por radiación.

“Vamos a trabajar sobre la base de este resultado para desarrollar nuevos circuitos o mejorar la resistencia a la radiación, utilizando materiales como semiconductores de diamante”, manifestaron desde el equipo. “A partir de allí, avanzaremos en la seguridad y eficiencia de las operaciones remotas en proyectos de desmantelamiento en entornos más extremos”.

Este artículo ha sido traducido de Gizmodo US por Romina Fabbretti. Aquí podrás encontrar la versión original.