Исследователи из IBM продемонстрировали концепцию жидкостного микрочипа, на основе которой в будущем может быть построена замена современным вычислительным устройствам.

Напряжение, приложенное к электролиту, формирует на поверхности диоксида ванадия участки с различной проводимостью, которые могут играть роль вычислительных элементов.

Ученые показали, как можно изменять состояние диоксида ванадия, превращая его из проводника в диэлектрик, и наоборот. Для этого потребовался электролит, заключенный в наноразмерные каналы, и незначительное электрическое напряжение. Ионы, переместившиеся к поверхности оксида, «переключают» его в проводящее состояние. И это изменение является обратимым.

По оценкам исследователей, чтобы построить даже самую простую вычислительную схему на основе данной технологии, потребуется от двух до четырех лет. Но в будущем она может стать основой энергоэффективных вычислений, поскольку для сохранения того или иного состояния оксида не требуется постоянная подача напряжения, энергия затрачивается только на переключение между двумя состояниями. Архитектура подобных устройств будет разительно отличаться от привычной «кремниевой»: каждый участок оксида может выступать и в роли коммутатора, и в роли ячейки памяти, поэтому структура схемы в целом может быть перепрограммируемой — в отличие от современных микросхем, элементы которых соединяются проводниками раз и навсегда.

Основная проблема подхода, основанного на физико-химических превращениях материала — большое время отклика. Переключение происходит на пару порядков дольше, чем в современных электронных схемах.

По сообщению Technology Review