Sveitsiläistutkijat ovat löytäneet uuden materiaalin, joka saattaa mullistaa kaiken elektroniikan. Kyse on vanadiumdioksidista, jolla on harvinainen ominaisuus: se muuttuu kiteisestä metalliksi silmänräpäyksessä lämpötilan noustessa 68 asteeseen.
Lausannen polyteknisen yliopiston (EPFL) tutkijoiden mukaan VO2 toimii eristeenä huoneenlämpötilassa. Kun lämpötila nousee yli 68 asteen, VO2 muuttuu johtavaksi. Tätä on tutkittu EU:n alaisessa Phase Change Switch -ohjelmassa, joka on osa Horizon 2020 -projektia. Tutkimuksessa ovat mukana esimerkiksi Thales ja IBM:n tutkimuskeskus, sekä lukuisia tutkimuslaitoksia Euroopasta.
Tutkijat ovat itse asiassa tienneet VO2:n erityisestä ominaisuudesta pitkään, mutta aiemmin sitä ei ole osattu selittää. EPFL:n tutkijat selvittivät, että aineen muutos kiteisestä metalliseksi – siis eristävästä johtavaksi – tapahtuu alle nanosekunnissa. Tämän ansiosta sitä voidaan hyödyntää elektroniikassa.
VO2 on myös herkkä muista syistä aiheutuville vaihemuutoksille. Esimerkiksi sähkövirran syöttäminen siihen tai terahertsipulssin kohdistaminen voivat aiheuttaa rakenteen muuntumisen.
68 asteen lämpötila on ollut ongelma, koska elektroniikkalaitteiden pitäisi toimia virheettömästi vielä sadassa asteessa. Kahden EPFL:n tutkijan Applied Physics Letters -lehdessä julkaiseman tutkimuksen mukaan germaniumin lisääminen VO2-kalvoon voi nostaa tämän vaihemuunnoslämpötilan yli sataan asteeseen.
VO2-kalvoilla on jo EPFL:n nanolaboratoriossa toteutettu moduloitavia taajuussuotimia. Ne toimivat erityisen tehokkaasti 28,2-35 gigahertsin alueella. VO2 lupaa siis mullistaa sekä tietoliikenne- että tutkasovelluksia.
Saksalaislähtöinen Ubitium on kehittänyt innovatiivisen prosessoriarkkitehtuurin, joka yhdistää eri suorittimien (CPU, GPU, DSP, FPGA) toiminnot yhteen siruun. Yrityksen mukaan tämä uusi RISC-V-arkkitehtuuriin perustuva ratkaisu mullistaa yli 50 vuotta vanhan suorittimien suunnittelun.
Moni uusi sähköauton omistaja kokee toimintasädeahdistusta. Tätä ongelmaa autonvalmistajat voivat helpottaa siirtymällä piipohjaista IGBT-piireissä piikarbidiopohjaisiin siruihin. auton vetoinvertterissä.
