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美國南加州大學(xué)科學(xué)家在最新一期《科學(xué)》雜志上發(fā)表報告稱，他們研發(fā)出一種“三明治”憶阻器，能在700℃的高溫下穩(wěn)定運(yùn)行。這一溫度遠(yuǎn)超熔巖熾熱程度，更是突破了當(dāng)前同類技術(shù)的極限。值得注意的是，700℃僅是測試設(shè)備的極限，而非該憶阻器本身的物理極限。

手機(jī)、汽車乃至人造衛(wèi)星中的電子設(shè)備，都有一個致命短板：怕熱。一旦溫度超過約200℃，它們便會逐漸失效。幾十年來，這道“熱障”一直是工程領(lǐng)域難以逾越的壁壘之一，最新進(jìn)展或許正是破解之道。

該憶阻器是一種兼具信息存儲與計(jì)算操作功能的納米級組件，其結(jié)構(gòu)宛如三明治：頂層為鎢，中間是氧化鉿陶瓷，底部則是石墨烯。鎢是熔點(diǎn)最高的金屬，石墨烯作為單層碳原子材料，能承受巨大熱量而不分解。測試結(jié)果顯示，該設(shè)備在700℃下保持?jǐn)?shù)據(jù)超過50小時，經(jīng)受住了超過10億次開關(guān)周期的考驗(yàn)，且僅需1.5伏電壓。

傳統(tǒng)器件失效的原因在于，熱量導(dǎo)致頂部電極的金屬原子緩慢遷移，穿過陶瓷層，直達(dá)底部電極。一旦兩側(cè)永久連接，設(shè)備便會短路并鎖定在開啟狀態(tài)，從而損壞。石墨烯則阻止了這一過程。鎢與石墨烯界面的化學(xué)性質(zhì)猶如“油水不相容”，漂移至此的鎢原子無法找到錨點(diǎn)固定，從而避免了擴(kuò)散引發(fā)的短路故障。

該設(shè)備潛在用途包括行星探索、地?zé)嵘钽@、核能與聚變能系統(tǒng)的控制設(shè)備等。即便在日常應(yīng)用中，其700℃的額定溫度面對汽車電腦常遇到的125℃峰值溫度時，更是穩(wěn)如磐石。

除存儲功能外，該設(shè)備還與人工智能高度契合。因?yàn)閼涀杵骼脷W姆定律在電流流過的瞬間完成物理乘法，結(jié)果即為測得的電流值。在類似ChatGPT的AI系統(tǒng)中，超過92%的計(jì)算本質(zhì)上是矩陣乘法。此類設(shè)備能以極高效率執(zhí)行任務(wù)，速度快幾個數(shù)量級，能耗極低。