Amerykańscy naukowcy opracowali pamięć działającą do 700 °C – nadająca się dla Wenus, reaktorów jądrowych i sztucznej inteligencji

Nowy typ pamięci zdolny do pracy przy 700 °C – odkrycie USC

Naukowcy z Uniwersytetu Południowej Kalifornii (USC) stworzyli memristor, który może działać w ekstremalnych temperaturach do 700 °C – prawie o 500 °C wyżej niż dopuszczają standardowe komponenty elektroniczne. Tradycyjna elektronika już ulega awarii przy 200 °C, podczas gdy ten element zachował funkcjonalność nawet w punkcie topnienia lawy.

Jak to działa
- Konstrukcja – „kanapka” z trzech warstw:

1. Wolfram (górny elektrod)
2. Tlenek galu (warstwa ceramiczna)
3. Grafen (dolna warstwa)

- Kluczowa rola grafenu – jego jednolita warstwa atomowa chroni wolfram przed przyklejaniem się do ceramiki, zapobiegając zwarciom i degradacji urządzenia. Można to porównać z efektem hydrofobowym: „woda nie przylega do oleju”.

Testy i charakterystyka
Wskaźnik | Wartość
---|---
Temperatura testowa | do 700 °C (sprawdzone przy granicy sprzętu)
Czas przechowywania danych bez odświeżania | > 50 godzin
Liczba cykli przełączania | ponad 1 mld.
Napięcie robocze | 1,5 V
Szybkość operacji | dziesiątki nanosekund

Te dane zostały potwierdzone mikroskopią elektronową, spektroskopią i modelami kwantowymi.

Dlaczego to ważne
- Zastosowania: Wenus (gdzie temperatura przekracza 400 °C), instalacje geotermalne, reaktory jądrowe, elektronika samochodowa – wszystkie obszary, gdzie standardowe komponenty nie wytrzymują.

- Sztuczna inteligencja i obliczenia macierzowe: Memristor potrafi wykonywać bezpośrednie mnożenie macierzy zgodnie z prawem Ohma, co znacznie oszczędza energię i przyspiesza obliczenia w porównaniu z tradycyjnymi procesorami.

Przyszłość
Choć pełnoprawny „komputer” działający w wysokich temperaturach jest jeszcze niedostępny (potrzebna jest logika i inne elementy), posiadanie niezawodnej pamięci już rozwiązuje kluczowy problem. Naukowcy założyli startup TetraMem, który planuje wdrażać memristory w układach AI do pracy przy temperaturze pokojowej, rozszerzając możliwości obliczeń macierzowych.

W ten sposób odkrycie USC otwiera nowe horyzonty dla systemów wysokotemperaturowych i umożliwia technologie, które wcześniej uważano za niemożliwe.