Ученые из Университета Южной Калифорнии разработали энергонезависимую память, способную работать при экстремальных температурах до 700 °C, что открывает новые возможности для авиакосмической отрасли и геотермальной энергетики.
Основным ограничением современной электроники остается перегрев: большинство компонентов выходят из строя при превышении 200 °C. Группа ученых представила мемристор, сохраняющий стабильность при 700 °C — это выше температуры плавления лавы и максимальный предел доступного испытательного оборудования.
Устройство имеет структуру «сэндвича»: верхний слой из вольфрама (металла с самой высокой температурой плавления), средний из керамики на основе оксида гафния и нижний из графена толщиной в один атом. Такая комбинация предотвращает критическое короткое замыкание, вызванное диффузией атомов металла при нагреве.
В ходе испытаний образец сохранял данные более 50 часов без обновления, выдержал более миллиарда циклов переключения и продемонстрировал высокую скорость обработки при низком напряжении. По словам разработчиков, открытие произошло случайно в ходе экспериментов с графеном, однако понимание атомного механизма позволяет в перспективе адаптировать технологию для промышленного производства.
Потенциальное применение разработки включает создание электроники для исследования Венеры (где температура поверхности достигает 500 °C), глубокого геотермального бурения, ядерной энергетики, а также повышение надежности автомобильных систем. Кроме того, архитектура мемристора позволяет эффективно выполнять операции умножения матриц, лежащие в основе алгоритмов искусственного интеллекта, с меньшим энергопотреблением.
Несмотря на значительный прогресс, исследователи отмечают, что для создания полноценного высокотемпературного компьютера требуется разработка дополнительных логических компонентов и масштабирование технологии, которая пока реализована в лабораторных условиях. Два из трех используемых материалов уже стандартны для полупроводниковой промышленности, а графен постепенно внедряется крупными производителями.
Читайте также: «Разработана технология, которая превращает обычные поверхности в сенсорные панели».