Net als grafeen is MXenes een tweedimensionaal metaalcarbidemateriaal dat bestaat uit lagen titanium-, aluminium- en koolstofatomen, die elk hun eigen stabiele structuur hebben en gemakkelijk tussen lagen kunnen bewegen. In maart 2021 voerden de Missouri State University of Science and Technology en het Argonne National Laboratory onderzoek uit naar MXenes-materialen en ontdekten dat de anti-slijtage- en smerende eigenschappen van dit materiaal in extreme omgevingen beter zijn dan traditionele smeermiddelen op oliebasis, en kunnen worden gebruikt als " "Super Lubricant" om slijtage aan toekomstige sondes zoals Perseverance te verminderen.
De onderzoekers simuleerden de ruimteomgeving en uit wrijvingstests van het materiaal bleek dat de wrijvingscoëfficiënt van het MXene-grensvlak tussen de stalen kogel en de met silica gecoate schijf gevormd in de "supergesmeerde toestand" zo laag was als 0,0067 en zelfs 0,0017. Er werden betere resultaten verkregen wanneer grafeen aan MXene werd toegevoegd. De toevoeging van grafeen kan de wrijving verder verminderen met 37,3% en de slijtage met een factor 2 verminderen zonder de supersmerende eigenschappen van MXene te beïnvloeden. MXenes-materialen zijn goed aangepast aan omgevingen met hoge temperaturen, waardoor nieuwe deuren worden geopend voor toekomstig gebruik van smeermiddelen in extreme omgevingen.
De ontwikkelingsvoortgang van de eerste 2nm-proceschip in de Verenigde Staten werd aangekondigd
Een voortdurende uitdaging in de halfgeleiderindustrie is om tegelijkertijd kleinere, snellere, krachtigere en energiezuinigere microchips te produceren. De meeste computerchips die apparaten tegenwoordig van stroom voorzien, maken gebruik van procestechnologie van 10 of 7 nanometer, terwijl sommige fabrikanten chips van 5 nanometer produceren.
In mei 2021 maakte IBM Corporation uit de Verenigde Staten de ontwikkelingsvoortgang bekend van 's werelds eerste 2 nm-proceschip. De chiptransistor heeft een drielaags nanometerpoort rondom (GAA) ontwerp, waarbij gebruik wordt gemaakt van de meest geavanceerde extreme ultraviolette lithografietechnologie om de minimale grootte te definiëren, de poortlengte van de transistor is 12 nanometer, de integratiedichtheid zal 333 miljoen per vierkante millimeter bereiken, en 50 miljard kan worden geïntegreerd.
De transistors zijn geïntegreerd in een gebied ter grootte van een vingernagel. Vergeleken met de 7nm-chip zal de 2nm-proceschip naar verwachting de prestaties met 45% verbeteren, het energieverbruik met 75% verminderen en de levensduur van de batterij van mobiele telefoons met vier keer verlengen, en de mobiele telefoon kan vier dagen onafgebroken worden gebruikt met slechts één lading.
Bovendien kan de nieuwe proceschip ook de prestaties van notebookcomputers aanzienlijk verbeteren, inclusief het verbeteren van de applicatieverwerkingskracht van notebookcomputers en de snelheid van internettoegang. In zelfrijdende auto's kunnen 2nm-proceschips de objectdetectiemogelijkheden verbeteren en de responstijden verkorten, wat de ontwikkeling van het halfgeleiderveld enorm zal bevorderen en de legende van de wet van Moore zal voortzetten. IBM is van plan om in 2027 2 nm-proceschips in massa te produceren.
Posttijd: 01 augustus 2022