Podobnie jak grafen, MXenes jest dwuwymiarowym materiałem z węglika metalu złożonym z warstw tytanu, aluminium i atomów węgla, z których każdy ma własną stabilną strukturę i może łatwo przemieszczać się między warstwami. W marcu 2021 roku Uniwersytet Nauki i Technologii stanu Missouri oraz Narodowe Laboratorium Argonne przeprowadziły badania nad materiałami MXenes i odkryły, że właściwości przeciwzużyciowe i smarne tego materiału w ekstremalnych środowiskach są lepsze niż tradycyjne smary na bazie oleju i mogą być stosowane jako „Super Lubricant” redukujący zużycie przyszłych sond, takich jak Perseverance.
Naukowcy symulowali środowisko kosmiczne, a testy tarcia materiału wykazały, że współczynnik tarcia powierzchni styku MXene pomiędzy stalową kulką a tarczą pokrytą krzemionką utworzoną w „stanie przesmarowanego” wynosił zaledwie 0,0067 i wynosił zaledwie 0,0017. Lepsze wyniki uzyskano po dodaniu grafenu do MXene. Dodatek grafenu może dodatkowo zmniejszyć tarcie o 37,3% i zmniejszyć zużycie dwukrotnie, bez wpływu na właściwości supersmarowania MXene. Materiały MXenes są dobrze przystosowane do środowisk o wysokiej temperaturze, otwierając nowe drzwi dla przyszłego zastosowania smarów w ekstremalnych warunkach.
Ogłoszono postęp prac nad pierwszym chipem wykonanym w procesie technologicznym 2 nm w Stanach Zjednoczonych
Stałym wyzwaniem w branży półprzewodników jest jednoczesna produkcja mniejszych, szybszych, mocniejszych i bardziej energooszczędnych mikrochipów. Większość chipów komputerowych zasilających dzisiejsze urządzenia wykorzystuje technologię procesową 10 lub 7 nanometrów, a niektórzy producenci produkują chipy 5 nanometrów.
W maju 2021 roku firma IBM Corporation ze Stanów Zjednoczonych ogłosiła postęp w rozwoju pierwszego na świecie chipa procesowego 2 nm. W chipie tranzystorowym zastosowano trójwarstwową bramkę nanometrową (GAA), wykorzystującą najbardziej zaawansowaną technologię litografii w ekstremalnym ultrafiolecie do określenia minimalnego rozmiaru, długość bramki tranzystora wynosi 12 nanometrów, gęstość integracji osiągnie 333 miliony na milimetr kwadratowy, a 50 miliardów można zintegrować.
Tranzystory są zintegrowane na obszarze wielkości paznokcia. Oczekuje się, że w porównaniu z chipem 7 nm, chip procesowy 2 nm poprawi wydajność o 45%, zmniejszy zużycie energii o 75% i może czterokrotnie wydłużyć żywotność baterii telefonów komórkowych, a telefon komórkowy będzie mógł być używany nieprzerwanie przez cztery dni tylko z jednym ładowaniem.
Ponadto nowy chip procesowy może również znacznie poprawić wydajność notebooków, w tym poprawić moc przetwarzania aplikacji w notebookach i szybkość dostępu do Internetu. W samochodach autonomicznych chipy procesowe wykonane w procesie technologicznym 2 nm mogą poprawić możliwości wykrywania obiektów i skrócić czas reakcji, co znacznie przyczyni się do rozwoju pola półprzewodników i będzie kontynuacją legendy prawa Moore'a. IBM planuje masową produkcję chipów procesowych 2 nm w 2027 roku.
Czas publikacji: 01 sierpnia 2022 r