Современная электроника уязвима к высоким температурам: большинство устройств выходят из строя уже при 200 градусах Цельсия. Это ограничение сдерживало развитие технологий, применяемых в экстремальных условиях. Однако команда исследователей из Университета Южной Калифорнии совершила прорыв, представив новый тип запоминающего устройства, способного стабильно работать при 700 градусах Цельсия — температуре, превышающей температуру расплавленной лавы и поверхности Венеры. Об этом сообщает Universe Today.
Фото из открытых источников / © GigaChat
В статье, опубликованной в журнале Science, профессор Джошуа Янг и его коллеги описывают мемристор — наноразмерный компонент, который не только хранит информацию, но и выполняет вычисления. В отличие от традиционной электроники, где при нагреве атомы металла проникают через керамику и вызывают короткое замыкание, новое устройство использует уникальное сочетание материалов: вольфрам, оксид гафния и графен. Вольфрам выбрали за рекордную температуру плавления, а графен, по словам учёных, предотвращает миграцию атомов, буквально «отталкивая» их, как масло воду.
«Можно сказать, что это революция, ведь это лучшая высокотемпературная память из всех, что когда-либо были продемонстрированы», — отмечает профессор Янг.
Открытие оказалось во многом случайным: изначально команда работала над другим устройством, но эксперимент привёл к неожиданному результату. С помощью электронной микроскопии и квантового моделирования удалось не только подтвердить работоспособность мемристора, но и понять физику процесса.
Перспективы применения технологии впечатляют. Космические агентства давно ищут электронику для миссий к Венере, где температура поверхности превышает 460 градусов Цельсия. Геотермальная энергетика нуждается в датчиках для бурения в условиях, когда породы светятся красным. Ядерные и термоядерные установки также требуют устойчивых к жару компонентов.
По словам Янга, недостающий элемент для таких систем теперь найден. Путь к массовому внедрению ещё долог, но фундамент для новой эры высокотемпературной электроники уже заложен.
