⚡️
Графен и не только: новые материалы, которые заменят кремний в технологиях будущего
Произойдут глубинные изменения в создании микрочипов.Из-за мирового дефицита электроники и растущих объемов облачных вычислений, также ИИ - требования к микроэлектронике растёт молниеносно.
Большой спрос в сочетании с прогрессом в лабораториях IBM, Samsung, TSMC может оправдать огромные инвестиции в 2D материалы.
И вот исследователи - физики, химики и инженеры
экспериментируют с 2D материалами, которые будут использоваться в микрочипах. Они были в значительной степени неизвестны всего 20 лет назад.
Результаты исследований уже используется в устройствах, которые продаются сегодня, но
ожидается, что основная их часть появится в следующем десятилетии, что принесет новые возможности нашим гаджетам. Они будут включать в себя новые функции, такие как:
1. режим инфракрасного ночного просмотра в смартфонах
2. микрочипы будут в 10 раз быстрее и энергоэффективнее, что приведёт к новым формам взаимодействия человека с компьютером, например, системы дополненной реальности, которые будут встроены в обычные очки.
Стартап Cardea Bio разработал и продаёт уже новый датчик, который объединяет биологически активные молекулы, например антитела с листом графена, который, в свою очередь, прикреплен к кремнию. Графен не только отличный проводник, он чрезвычайно чувствителен ко всему, что может повлиять на его проводимость.
Графен позволяет преобразовать аналоговый мир биологии в цифровой мир, в котором инженеры и созданные людьми системы могут манипулировать и собирать данные.
Компания объявила, что она создает
датчик, который может обнаруживать частицы коронавируса в потоке воздуха. Такое устройство внутри здания может обнаружить SARS-CoV-2 вскоре после того, как кто-нибудь выдохнет частицы вируса. Если это сработает, это может в конечном итоге привести к созданию систем, которые можно будет перепрограммировать для обнаружения других патогенов.Но большинство возможных применений 2D материалов не будут реализованы в ближайшее время по ряду причин, включая то, насколько сложно с ними работать и интегрировать в существующую электронику, производить миллиарды единиц в год.
По мнению Деджи Акинванде, профессора Техасского университета в Остине, занимающегося исследованием 2D материалов, скоро будут
созданы сверхтонкие и сверхчувствительные камеры.
Между тем, новые применения существующих кремниевых чипов, такие как квантовые вычисления и нейроморфные вычисления побудят инженеров довести кремний до его абсолютных физических ограничений.