Παρόμοια με το γραφένιο, το MXenes είναι ένα δισδιάστατο υλικό μεταλλικού καρβιδίου που αποτελείται από στρώματα ατόμων τιτανίου, αλουμινίου και άνθρακα, καθένα από τα οποία έχει τη δική του σταθερή δομή και μπορεί εύκολα να μετακινηθεί μεταξύ των στρωμάτων. Τον Μάρτιο του 2021, το Πολιτειακό Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας του Missouri και το Εθνικό Εργαστήριο Argonne διεξήγαγαν έρευνα για τα υλικά MXenes και διαπίστωσαν ότι οι ιδιότητες κατά της φθοράς και λίπανσης αυτού του υλικού σε ακραία περιβάλλοντα είναι καλύτερες από τα παραδοσιακά λιπαντικά με βάση το λάδι και μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως "Super Lubricant" για μείωση της φθοράς σε μελλοντικούς ανιχνευτές όπως το Perseverance.
Οι ερευνητές προσομοίωσαν το διαστημικό περιβάλλον και οι δοκιμές τριβής του υλικού διαπίστωσαν ότι ο συντελεστής τριβής της διεπαφής MXene μεταξύ της χαλύβδινης σφαίρας και του δίσκου με επίστρωση πυριτίου που σχηματίστηκε στην «υπερλιπανθείσα κατάσταση» ήταν τόσο χαμηλός όσο 0,0067 έως 0,0017. Καλύτερα αποτελέσματα λήφθηκαν όταν προστέθηκε γραφένιο στο MXene. Η προσθήκη γραφενίου μπορεί να μειώσει περαιτέρω την τριβή κατά 37,3% και να μειώσει τη φθορά κατά 2 χωρίς να επηρεάσει τις ιδιότητες υπερλίπανσης του MXene. Τα υλικά MXenes είναι καλά προσαρμοσμένα σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας, ανοίγοντας νέες πόρτες για μελλοντική χρήση λιπαντικών σε ακραία περιβάλλοντα.
Ανακοινώθηκε η πρόοδος ανάπτυξης του πρώτου τσιπ επεξεργασίας 2nm στις Ηνωμένες Πολιτείες
Μια διαρκής πρόκληση στη βιομηχανία ημιαγωγών είναι η ταυτόχρονη κατασκευή μικρότερων, ταχύτερων, ισχυρότερων και πιο ενεργειακά αποδοτικών μικροτσίπ. Τα περισσότερα τσιπ υπολογιστών που τροφοδοτούν συσκευές σήμερα χρησιμοποιούν τεχνολογία διεργασιών 10 ή 7 νανομέτρων, με ορισμένους κατασκευαστές να παράγουν τσιπ 5 νανομέτρων.
Τον Μάιο του 2021, η IBM Corporation των Ηνωμένων Πολιτειών ανακοίνωσε την πρόοδο ανάπτυξης του πρώτου τσιπ επεξεργασίας 2nm στον κόσμο. Το τρανζίστορ τσιπ υιοθετεί ένα σχέδιο πύλης τριών επιπέδων νανομέτρου (GAA), χρησιμοποιώντας την πιο προηγμένη τεχνολογία λιθογραφίας ακραίας υπεριώδους για τον καθορισμό του ελάχιστου μεγέθους, το μήκος της πύλης του τρανζίστορ είναι 12 νανόμετρα, η πυκνότητα ολοκλήρωσης θα φτάσει τα 333 εκατομμύρια ανά τετραγωνικό χιλιοστό. και μπορούν να ενσωματωθούν 50 δις.
Τα τρανζίστορ είναι ενσωματωμένα σε μια περιοχή στο μέγεθος ενός νυχιού. Σε σύγκριση με το τσιπ 7 nm, το τσιπ επεξεργασίας 2 nm αναμένεται να βελτιώσει την απόδοση κατά 45%, να μειώσει την κατανάλωση ενέργειας κατά 75% και να παρατείνει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας των κινητών τηλεφώνων κατά τέσσερις φορές και το κινητό τηλέφωνο μπορεί να χρησιμοποιηθεί συνεχώς για τέσσερις ημέρες με μία μόνο χρέωση.
Επιπλέον, το νέο τσιπ διαδικασίας μπορεί επίσης να βελτιώσει σημαντικά την απόδοση των φορητών υπολογιστών, συμπεριλαμβανομένης της βελτίωσης της επεξεργαστικής ισχύος εφαρμογών των φορητών υπολογιστών και της ταχύτητας πρόσβασης στο Διαδίκτυο. Στα αυτοοδηγούμενα αυτοκίνητα, τα τσιπ διαδικασίας 2 nm μπορούν να βελτιώσουν τις δυνατότητες ανίχνευσης αντικειμένων και να συντομεύσουν τους χρόνους απόκρισης, γεγονός που θα προωθήσει σημαντικά την ανάπτυξη του πεδίου ημιαγωγών και θα συνεχίσει τον θρύλο του νόμου του Μουρ. Η IBM σχεδιάζει να παράγει μαζικά τσιπ επεξεργασίας 2nm το 2027.
Ώρα δημοσίευσης: Αύγ-01-2022