Последние полвека прогресс в электронике строился на миниатюризации: транзисторы становились все меньше, а компьютеры — мощнее. Но сегодня этот путь почти исчерпан — сделать детали еще более крошечными физически сложно. Поэтому исследователи переключились на создание принципиально новых материалов, которые не просто меньше, а способны меняться в ответ на внешние воздействия.
Команда из Принстонского университета соединила ультратонкий полупроводник со светочувствительными молекулами. Эти молекулы перестраивают свою структуру под действием разных длин волн, и это меняет электронные свойства самого полупроводника. В результате его проводимость и оптический отклик можно запрограммировать, стереть и перезаписать заново — простым облучением.
Такой материал работает не так, как обычный переключатель «вкл/выкл». «Вместо того чтобы переключаться сразу с нуля на единицу, мы можем плавно регулировать реакцию материала, а затем обращать этот процесс вспять», — отметил Цзи Чжэ Хун, первый автор статьи.
Ученые уже изготовили однородный образец площадью 2,5 см² и собрали на нем массив программируемых электронных переключателей — прототип будущих интегральных схем.
«Наше долгосрочное видение заключается в создании электроники, функциональность которой не фиксируется на этапе производства, — отметил Се Сайэнь, руководитель проекта. — Мы стремимся к созданию устройств, свойства которых можно динамически изменять уже после их изготовления. Данная работа — важный шаг к этой цели».
Следующий этап работы — соединить переключатели в полноценную цепь. В перспективе такая технология позволит создавать более энергоэффективные датчики, оптоэлектронику и вычислительные системы.
Стартап morph представил недавно платформу мягкой робототехники, которая позволяет встраивать элементы физического интеллекта непосредственно в материалы и готовые изделия. Технология основана на гибких роботизированных «клетках» — модульных блоках, способных воспринимать окружающую среду, обрабатывать данные и изменять свои свойства в режиме реального времени.
