前瞻技術脈動：先進材料與技術（202307）

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科技產業資訊室 - 技術發展藍圖研析團隊發表於 2023年8月11日

圖、前瞻技術脈動：先進材料與技術（202307）

基於光學的計算架構能減少挖掘加密貨幣所需的能耗
史丹佛大學的研究團隊已成功以積體光學處理區塊鏈的驗證運算(如工作量證明及雜湊函數)，主要由光學被動元件馬赫詹德干涉儀(Mach-Zehnder interferometer)建構出名為Lighthash的運算系統，實驗證實其能源使用效率較傳統數據中心提升十倍，能大幅降低「挖礦」過程耗費的電力成本，亦可用來實現安全傳輸醫療記錄、智慧合約和投票的數據等相關應用。研究成果已發表於《Optica》期刊。
參考資料：Light-based computing scheme to reduce power needed to mine cryptocurrencies. Tech Xplore, 2023/04/27.

研究人員開發出新的鍺錫電晶體來替代矽
Forschungszentrum Jülich 的科學家們用鍺錫合金製造了一種新型晶體管，相較於傳統開關元件具有多項優勢，載流子在材料中的移動速度比在矽或鍺中的移動速度快，使得工作電壓更低。這讓電晶體似乎是未來低功耗、高性能晶片的有前途的候選者，也可能是未來量子計算機發展的候選者。研究人員一直在尋找矽的替代品，找到一種具有更有利電子特性的材料，可用於通過更大的結構實現相同的性能。科學家將錫原子結合到鍺晶格中，測試中鍺-錫電晶體的電子遷移率是純鍺晶體管的 2.5 倍。新材料合金的另一個優點是它與現有的晶片製造 CMOS 工藝兼容，因此可以使用現有生產線將鍺錫電晶體直接集成到傳統矽晶片中。另外，測量結果也表明，在量子電腦內部由鍺錫製成的電晶體的性能明顯優於由矽製成的電晶體。
參考資料：Researchers develop new germanium-tin transistor as alternative to silicon. Phys, 2023/04/27.

製造任何尺寸或形狀的編織顯示器和智慧織物的更便宜的方法
英國劍橋大學的研究人員開發下一代智慧紡織品，期內嵌有LED、感測器、能量收集和儲存功能，並能用機器以低成本生產任意形狀和大小的織物。研究人員發現，柔性顯示和智慧紡織品可以透過利用一般工業紡織機以更低廉的方式生產，且更永續，並成功地製造出約50x50公分大小的智慧紡織品樣品，證明智慧紡織品可以作為大型電子產品的另一種替代，並應用於汽車、電子、時尚和建築等產業。此研究結果發表在Science Advances期刊上。(641個；圖1)
參考資料：Cheaper method for making woven displays and smart fabrics -- of any size or shape. Science Daily, 2023/04/21.

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