正如最近在研发一种于室温环境下也能拥有超导体性能的锡合金的斯坦福大学物理学家 Shoucheng Zhang 说道，“材料对我们人类社会来说尤为重要，人类社会的每一个纪元都是以材料的名称来命名的，好比我们有过石器时代、铁器时代，而我们正在经历的则是硅时代。但是在过去，这些新材料的发现全部都是偶然的、不可知的，可一旦我们拥有了预知新材料的能力，变革的发生就在眼前。”
至于什么是推进这些研究进展的根本原因？或许经济利益是其中很重要的因素之一，因为要使摩尔定律继续有效所需要的下一代工厂建设费用已经让半导体制造商们大跌眼镜了——根据 Gartner 的一份报告显示，两年以后制造微处理器芯片的新型工厂建设费用将达到 80 亿至 100 亿美元，几乎是现有费用的两倍不止。而这一费用在未来十年间还很可能增长到 150 亿至 200 亿美元之间，相当于一个小国家的 GDP。这一规律在芯片制造工业中被称为“第二摩尔定律”（Moore’s Second Law）。
因此与其在昂贵的传统技术上加大投入，并且这种技术不知何时就会被淘汰，研究者们更愿意将未来的赌注押在新型材料上。
去年十二月，一份科学研究论文描述了一种新式的“有机金属结构”材料（metal-organic frameworks，MOFs），这是一种金属离子和有机分子形成的晶体，并且已被模拟运行在高性能计算机上，实验证明它可以有效运转，被运用到太阳能光伏、传感器或者电子材料当中。
Sandia 的化学家 Mark D. Allendorf 说，利用传统的半导体我们几乎无法改变材料的性能，但是未来我们却可以通过 MOFs 来实现这一点，因为 MOFs 当中的分子可以被用于精确地生成具有某种性能的材料。
还有一种可被称作新材料典范的材料是“topological insulators”（拓扑绝缘体），这种材料的表面或者边缘具有高传导性，但其内部却是完全绝缘的。而这些材料的一大优势是它们可以很容易地被整合到如今的芯片制造流程中，以提高生产速度同时降低下一代半导体生产的能耗。
不过，研究人员称这些理论上的预测仍待检验。通过计算材料形成的变革来找到下一代计算机芯片的廉价生产技术通路，是目前所有人的期盼与赌注。
(完)
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