多维导控电流纳米材料能自行重构电路

来源：科技日报 发布日期：2011年10月18日

“这是一种全新的控制转向技术，能导控连续材料中的电流方向。”该研究领导人、西北大学麦科密克工程与应用科学学院化学与生物工程教授巴托斯·格日博斯基说，“就像改变一条河的流向，电流通过这种材料后，也能被引导流向多个方向，甚至变成多条河流，同时流向相反的方向。”

研究人员介绍说，新材料是将硅和高分子聚合材料从多方面结合在一起，这种“杂交”材料由一种5纳米宽的导电粒子组成，每个粒子外面涂有一层特殊的带正电的化学物质，这些粒子被带负电的原子“海洋”包围，以平衡它们所带的正电。通电时，微小的负电原子会发生迁移重建电路，而相对较大的正电粒子不会移动。通过移动包围着材料的海量负电原子，能调节高低电导区域，就生成了允许电流通过的方向路径。而通过推拉负电原子，旧有的路径会被新的路径擦除。用多种类型的纳米粒子，还可以制造出更加灵活的电子元件，如二极管和晶体管。

“新材料除了作为现有技术的三维桥梁以外，这种可逆性能让计算机改变电流方向，在需要的时候调整自身线路。”论文作者大卫·沃克说，设想一下，有一种设备能根据计算机信号自我改装成电阻器、整流器、二极管以及晶体管，而多维电路只要使用不同的电脉冲输入序列，就能重构电路而实现这一点。

总编辑圈点：

具备自我重构能力的软件早已不是什么新鲜事，但在硬件领域的相关研究，创新意义显然更为重大，而其运作起来也会比专用芯片更加节能和高效。这或许有违于人们守旧的思路——即便再聪明的机器，不过是在预先输入的指令程序下表现出“自主”地为人类干活儿而已，怎料机器自身也能够如人类一般开启“进化”的旅程呢？联想起如今，那些好像不贴张“智能”招牌，就觉得有些不好意思跟人打招呼的电子消费品，与美国科学家赋予计算机的这种百变神通相比，不过都成了营销的把戏。