Science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Wat zal de volgende elektronicarevolutie aandrijven, nu silicium tot het uiterste wordt gedreven?

Hoewel silicium al tientallen jaren de hoeksteen van de elektronica-industrie is, zijn er verschillende opkomende technologieën die klaar staan ​​om de volgende elektronica-revolutie te leiden:

Grafeen:

- Grafeen, een tweedimensionaal materiaal met uitstekende elektrische en thermische geleidbaarheid, heeft het potentieel om een ​​revolutie teweeg te brengen in de elektronica.

- Het zou snellere transistors, efficiëntere batterijen en flexibele apparaten mogelijk maken.

Beyond-CMOS-materialen:

- Nu silicium zijn fysieke grenzen nadert, onderzoeken onderzoekers alternatieve materialen voor transistors.

- Hiertoe behoren halfgeleiders met een grote bandafstand, zoals galliumnitride (GaN), die hogere spanningen en temperaturen aankunnen, waardoor ze geschikt zijn voor toepassingen met hoog vermogen.

Kwantumcomputers:

- Quantum computing maakt gebruik van de kracht van de kwantummechanica om complexe berekeningen exponentieel sneller uit te voeren dan klassieke computers.

- Deze technologie heeft het potentieel om een ​​revolutie teweeg te brengen op gebieden als cryptografie, medicijnontdekking en optimalisatie.

Neuromorf computergebruik:

- Neuromorphic computing heeft tot doel de structuur en verwerkingsmogelijkheden van het menselijk brein na te bootsen.

- Neuromorfe chips kunnen informatie efficiënter verwerken en zijn veelbelovend voor toepassingen als kunstmatige intelligentie, beeldherkenning en natuurlijke taalverwerking.

Opto-elektronica:

- Door fotonica en elektronica te combineren, omvat opto-elektronica het gebruik van licht voor gegevensoverdracht en -verwerking.

- Het zou kunnen leiden tot snellere, energiezuinigere communicatietechnologieën en optische computersystemen.

Spintronica:

- Spintronica gebruikt de spin van elektronen om informatie op te slaan en te verwerken.

- Het heeft potentiële toepassingen in magnetisch geheugen, elektronica met laag vermogen en kwantumcomputers.

Perovskieten:

- Perovskieten zijn een klasse materialen die veelbelovend zijn gebleken in zonnecellen en lichtemitterende diodes (LED's).

- Ze zouden een revolutie teweeg kunnen brengen in de fotovoltaïsche en display-industrie.

Topologische isolatoren:

- Topologische isolatoren zijn materialen met unieke elektronische bandstructuren die dissipatieloos transport van elektrische stromen mogelijk maken.

- Deze eigenschap maakt ze veelbelovend voor elektronica met laag vermogen en kwantumcomputers.

Deze technologieën bevinden zich nog in verschillende ontwikkelingsstadia, maar vormen veelbelovende alternatieven of aanvullingen op op silicium gebaseerde elektronica. Naarmate het onderzoek vordert, hebben deze opkomende technologieën het potentieel om aanzienlijke vooruitgang te boeken en geheel nieuwe toepassingen op uiteenlopende gebieden te creëren.