Umum

Vanadium Dioxide Dapat Merevolusi Elektronik untuk Aerospace dan Perhitungan Neuromorfik


Program penelitian UE Horizon 2020 akan mendanai proyek di mana vanadium dioksida dapat digunakan untuk mengungguli silikon dan mengembangkan perangkat elektronik berdaya rendah.

Senyawa tersebut juga dapat digunakan untuk membuat fungsi elektronik frekuensi radio untuk sistem komunikasi dirgantara, hal itu diungkapkan oleh École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) pada Senin.

Vanadium dioksida (VO2) mengubah cara kita mengontrol aliran elektron melalui suatu sirkuit, klaim para ilmuwan. Ini juga dapat bertindak sebagai insulator pada suhu kamar tetapi dapat berperilaku sebagai konduktor pada suhu di atas 68 ° C.

Proyek EU Horizon 2020 yang disebut Phase-Change Switch akan mempelajari perilaku ini, yang juga dikenal sebagai transisi insulator logam. Proyek ini telah mendapatkan € 3,9 juta dari dana Uni Eropa. École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) akan mengkoordinasikan proyek setelah terpilih dalam proses seleksi.

Penggunaan dalam kecerdasan buatan

Aplikasi lain dari senyawa tersebut, seperti dalam komputasi neuromorfik dan kecerdasan buatan, juga sedang dipertimbangkan. Proyek ini telah menarik perhatian dua perusahaan besar, Thales Prancis dan IBM Research cabang Swiss karena berbagai aplikasi berpotensi tinggi yang dapat dihasilkan dari teknologi baru ini.

Universitas, seperti Max-Planck-Gesellschaft di Jerman dan Universitas Cambridge di Inggris Raya juga tertarik. Sebuah spin-off dari Aachen University di Jerman, Gesellschaft für Angewandte Mikro- und Optoelektronik (AMO GmbH) juga dikatakan berpartisipasi dalam proses penelitian.

Beralih dari kristal ke metalik

Ilmuwan telah lama mengetahui tentang sifat elektronik vanadium dioksida (VO2) tetapi hingga sekarang belum dijelaskan. Sekarang diketahui bahwa struktur atom akan berubah seiring dengan kenaikan suhu. Ini berubah dari struktur kristal pada suhu kamar menjadi logam pada suhu di atas 68 ° C.

Peka terhadap suntikan tenaga listrik

VO2 juga dikenal peka terhadap faktor lain yang dapat menyebabkannya mengubah fase. Ini termasuk menyuntikkan tenaga listrik, secara optik, atau menerapkan pulsa radiasi THz, menurut para peneliti.

Baru-baru ini, para ilmuwan telah mampu membuat filter frekuensi yang sangat ringkas dan dapat dimodulasi. Teknologi ini juga menggunakan VO2 dan sakelar pengubah fase. Ia juga dikenal efektif dalam rentang frekuensi yang penting untuk sistem komunikasi ruang angkasa, ungkap penelitian.

Masalah mencapai suhu yang lebih tinggi

Sejauh ini, mencapai potensi penuh VO2 sulit karena suhu transisi 68 ° C terlalu rendah untuk perangkat elektronik modern yang sirkuitnya harus berjalan pada 100 ° C.

Tetapi baru-baru ini para peneliti dapat menemukan solusi untuk masalah ini. Mereka menemukan bahwa menambahkan germanium ke film VO2 dapat meningkatkan suhu perubahan fasa material hingga lebih dari 100 ° C. Penemuan ini dapat mendorong penelitian lebih lanjut ke dalam aplikasi untuk VO2 di perangkat elektronik berdaya sangat rendah.

Bidang aplikasi lain dapat mencakup komputasi neuromorfik dan radar frekuensi tinggi untuk mobil yang dapat mengemudi sendiri selain untuk komunikasi ruang angkasa.


Tonton videonya: You Can MELT METAL In Your HAND! - Liquid Metal Science Experiments (Juli 2021).