Квантовый скачок в один нанометр: китайские учёные создали чип, который не боится радиации

Учёные из Фуданьского университета (Шанхай, Китай) сообщили о значительном технологическом прорыве. Они разработали программируемый чип, способный работать при экстремальных уровнях радиации.

Результаты исследования опубликованы в престижном журнале National Science Review. Там проект назвали «историческим скачком для двумерных полупроводников — от простых схем к сложным системам».

Созданное устройство относится к классу FPGA (Field-Programmable Gate Array) — программируемых логических матриц. Их можно перенастраивать после производства. Благодаря этому FPGA незаменимы для спутников, военной электроники, суперкомпьютеров и оборудования, которое работает в экстремальных условиях.

Тоньше волоса в миллион раз

Главная особенность нового чипа — использование дисульфида молибдена (MoS₂) вместо традиционного кремния. Этот материал относится к двумерным полупроводникам и обладает уникальными свойствами.

Во-первых, он крайне тонкий — менее одного нанометра, что примерно в сто тысяч раз тоньше человеческого волоса. Во-вторых, MoS₂ позволяет точнее контролировать движение электронов и предотвращает утечки энергии. Эти проблемы давно остаются важным барьером для кремниевых микросхем.

Кроме того, двумерный материал демонстрирует высокую устойчивость к радиации. Это делает его идеальным для применения в космосе и экстремальных условиях.

Испытания, которые не выдержал бы человек

По данным исследователей, чип толщиной 1 нанометр выдержал облучение гамма-излучением мощностью до 10 мегарад. Это уровень, который в десятки раз превышает предел разрушения обычных кремниевых микросхем. Для человека такая доза была бы смертельной.

Даже после такого экстремального воздействия чип сохранил полную функциональность.

Учёные отмечают, что это открывает путь к созданию радиационно-стойкой электроники без громоздкой защиты. В результате можно уменьшить вес и энергопотребление спутников и космических аппаратов, где каждый грамм на счету.

Новый технологический путь для Китая

Разработчики уверены: их открытие может изменить баланс сил в мировой микроэлектронике.

«Это новый путь к созданию надёжных электронных компонентов будущего», — отмечают авторы проекта.

Работой руководили профессора Чжоу Пэн и Бао Вэньчжун. Их команда уже неоднократно удивляла научное сообщество.

В апреле 2025 года они представили в журнале Nature первый полностью двумерный полупроводниковый чип и самую быструю флеш-память в мире.

В октябре того же года исследователи опубликовали статью о энергоэффективной памяти для ИИ, где объединили 2D-материалы с кремнием.

Пока не быстрее, но умнее

Да, вычислительная мощность нового FPGA пока уступает промышленным аналогам.

Однако исследователи подчеркивают: главная цель — надёжность и гибкость, а не только скорость.

Сейчас команда работает над коммерческим производством совместно с технологическими компаниями.

Учёные уверены, что массовый выпуск чипов возможен в ближайшие годы. Это связано с тем, что конструкция полностью совместима с существующими производственными линиями.

Один нанометр до будущего

Эксперты отмечают: проект Фуданьского университета — это не просто научная новость.

Он открывает путь к созданию электроники нового поколения, которая будет работать там, где другие системы выходят из строя.

В эпоху освоения космоса и построения сложных вычислительных сетей, радиационно-стойкие микрочипы становятся ключом к стабильности и безопасности.

Таким образом, разработка демонстрирует: будущее микроэлектроники — тонкое, прочное и умное.

И, возможно, оно начинается с одного единственного нанометра.