Peneliti Georgia Tech Kembangkan Memori Flash NAND Tahan Radiasi Ekstrem

Tim peneliti dari Georgia Tech mempresentasikan inovasi memori flash NAND feroelektrik yang tetap stabil menghadapi radiasi ekstrem hingga 1 juta rad berdasarkan studi yang dipublikasikan pada Senin, 18 Mei 2026. Penemuan ini dirancang untuk mengatasi kegagalan memori elektronik konvensional yang biasanya rusak di orbit rendah bumi setelah menerima akumulasi radiasi sebesar 30.000 rad.

Ketahanan semikonduktor baru tersebut dilaporkan setara dengan ambang batas 100 juta kali pemindaian sinar-X medis secara berturut-turut pada cip yang sama. Melalui pencapaian ini, batas penyimpanan praktis untuk pertama kalinya berhasil disesuaikan dengan kebutuhan standar operasional misi masa depan NASA yang melintasi Jupiter, seperti proyek Europa Clipper.

Kondisi lingkungan ruang angkasa memiliki variasi radiasi yang sangat ekstrem berdasarkan tingkat orbitnya. Data rekayasa NASA menunjukkan bahwa satelit di orbit rendah bumi mengumpulkan 5.000 hingga 30.000 rad selama masa pakai 5 hingga 15 tahun, sedangkan satelit geostasioner sejauh 36.000 kilometer menerima 100.000 hingga 300.000 rad. Planet Jupiter sendiri memiliki sabuk radiasi mematikan akibat medan magnet terkuat kedua di Tata Surya.

Pengembangan teknologi ini menggunakan lapisan tipis oksida hafnium berukuran 10 nanometer yang memiliki sifat feroelektrik spontan. Mekanisme penyimpanan data dilakukan melalui orientasi dipol listrik material atau polarisasi pada tingkat atom, bukan dengan memerangkap muatan listrik di dalam transistor seperti pada memori NAND konvensional. Pendekatan struktur ini membuat sel memori kebal terhadap hantaman langsung partikel terionisasi.

Pengujian paparan sinar gama yang dikendalikan hingga 1 milan rad menunjukkan hasil pembacaan cip yang tetap akurat. Rekayasa material tersebut terintegrasi dengan proses manufaktur komersial dan dapat diadaptasi ke dalam arsitektur 3D NAND modern. Inovasi ini memangkas ketergantungan industri antariksa terhadap metode proteksi lama seperti bungker pelindung aluminium tebal, memori khusus bersertifikasi rendah, dan sistem komputasi paralel redundan yang menambah beban berat serta biaya peluncuran.

Studi ilmiah ini digarap melalui kolaborasi teknis antara Georgia Tech, NaMLab di Jerman selaku pionir pemanfaatan feroelektrik oksida hafnium, serta Goddard Space Flight Center milik NASA. Pasar memori tahan radiasi global saat ini masih didominasi oleh produsen besar seperti Micron Technology dengan seri M73A SLC NAND, Honeywell untuk kebutuhan satelit militer, BAE Systems di sektor pertahanan, serta perusahaan Prancis 3D Plus.