В 1971 году профессор Леон Чуа, специализирующийся в области электротехники, впервые предложил теоретическую модель еще одного базового компонента электроники - мемристора. Гораздо позже, в 2008 году, в лабораториях компании Hewlett-Packard впервые были изготовлены действующие опытные образцы мемристоров. Продолжая исследования, ученые Hewlett-Packard доказали, что они уже сейчас могут создать электронные устройства, в которых мемристоры выступят на замену транзисторам, элементам, на базе которых создаются все современные микросхемы. Свойства мемристоров, позволяющие с помощью их одновременно обрабатывать и хранить данные, размещая их, при этом, в несколько слоев, создавая сложные трехмерные структуры, позволят увеличить вычислительную мощность и объемы памяти компьютеров к значениям, совершенно невообразимым даже в наше время. При этом, это может произойти в ближайшие несколько лет.

В настоящее время множество научных учреждений работают над проблемой создания принципиально новых типов полупроводников. И основным претендентом на основную роль в электронной промышленности является графен - материал, представляющий собой пленку кристалла углерода толщиной всего в один атом. Но, сам графен является полупроводниковым материалом, поэтому он хорош для создания полупроводниковых элементов микрочипов, таких как диоды и транзисторы. Ученые из Университета Южной Флориды (University of South Florida, USF) разработали новую технологию изготовления графеновых пленок со специально созданными дефектами, благодаря которым в структуре пленки были сформированы каналы, способные к передаче электрического тока во всех направлениях и вследствие этого представляющие собой своеобразные нанопроводники.

Ученые из Технологического института Джорджии (Georgia Institute of Technology) разработали ряд миниатюрных датчиков, приводимых в действие пьезоэлектрическими наногенераторами. Эти наногенераторы состоят из тысяч нанопроводов, которые генерируют электроэнергию каждый раз, когда они подвергаются механической деформации. Использование таких источников электроэнергии позволяет приводить в действие различные малогабаритные электронные устройства и датчики без необходимости использования батареи или аккумулятора.

Компания Toshiba, производитель NAND Flash-памяти номер два в мире, первое место принадлежит компании Samsung, собирается в самом ближайшем будущем внедрить новую технологию производства чипов Flash-памяти, плотность записи которой в полтора-два раза будет превышать плотность записи в современны образцах таких микросхем. В настоящее время компания выпускает чипы памяти, изготовленные по технологии, использующей техпроцесс 43 и 32 микрона, новая технология производства будет основана на 25 микронном техпроцессе.

В настоящее время технологии изготовления полупроводников и компьютерных чипов достигли невиданных высот, позволяя изготавливать миниатюрные микросхемы с высокой степенью интеграции компонентов. Но, когда дело касается электроники, располагающейся на большой площади с достаточно низким уровнем интеграции - тут дело заметно "хромает". Именно поэтому в настоящее время электронные устройства с большой площадью достаточно дороги, а это, к примеру, экраны с большой диагональю, солнечные батареи и т.п. Но, ученые из Национального института Стандартов и Технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST) заявили о том, что им удалось разработать простую и дешевую технологию нанесения полупроводниковых транзисторов на поверхность практически не ограниченной площади.

Исследователи из Флоридского университета (University of Florida) разработали микроскопическое электронное передающее устройство, которое может быть внедрено внутрь оболочки таблеток, содержащих лекарственные препараты, и которое может подать сигнал о приеме препарата медицинскому персоналу, обслуживающему пациента, или членам семьи пациента, позволяя, таким образом, держать под строгим контролем режим приема лекарственных препаратов. Принимая во внимание, что совсем незначительное количество электронных компонентов попадет внутрь пищеварительной системы пациента, исследователи полагают, что это не вызовет у пациента никаких побочных эффектов. Именно этот факт исследователи намерены проверить в клинических испытаниях, которые ужи запланированы на ближайшее время.

Дальнейшее развитие электроники, которое вплотную приближается к наноуровню, станет невозможным с использованием металлических соединений, соединяющих различные компоненты микрочипов. При уменьшении размера проводника металлического соединения, согласно законам физики, его сопротивление значительно повышается. Из-за этого на таком проводнике будет выделяться в виде большое количество энергии, которое может вызвать плавление и разрушение проводника. Эту проблему могут помочь преодолеть сверхпроводимые нанопроводники, сопротивление которых чрезвычайно низко. Ученые создали самый наименьший из когда-либо создаваемых сверхпроводников в мире, который может выступать в качестве нанопроводника.

В настоящее время технология управления различными электронными устройствами, в частности, мобильными телефонами, с помощью жестов и движений рук является одним из самых перспективных направлений развития интерфейса пользователя. Именно поэтому такому управлению уделяется достаточно много внимания и уже разработано достаточно большое количество самых разнообразных систем, реализующих управление с помощью жестов. Но, большинство из имеющихся технологии, так или иначе, основаны на отслеживании и распознавании движений с помощью изображения, получаемого с камеры, или с помощью других приспособлений как, к примеру, этот двунаправленный дисплей. Группа немецких ученых из Института Фраунгофера (Fraunhofer Institute) пошли по совершенно иному пути. Они создали тонкопленочный датчик, который регистрирует самые ничтожные изменения температуры и давления в окружающем его пространстве, которые возникают от приближения и движения пальцев возле поверхности датчика.

Физики из центра ETH-Zurich в Цюрихе разработали новый тип полупроводникового лазера, создание которого сломало все устоявшиеся принципы в области изготовления полупроводниковых лазеров, а именно, размеры этого микролазера являются намного меньшими, чем длина волны им излучаемого света. Все современные технологии изготовления полупроводниковых лазеров рассчитаны на то, что кристалл излучающего свет полупроводника , как минимум в несколько раз, должен превышать длину волны света. Из-за этого размеры полупроводниковых лазеров были достаточно большими и не позволяли их применение в качестве источников света, используемых прямо на кристаллах микросхем и микропроцессоров.

Всем известно низкое качество фото или видео съемки, выполняемое камерой мобильного телефона в условиях слабого освещения. Но, эта ситуация может измениться уже в самом ближайшем будущем, благодаря разработке компании InVisage Technologies, которой является новый фотосенсор QuantumFilm, разработанный и изготовленный с применением квантовых точек. Благодаря использованию возникающих квантовых эффектов, светочувствительная матрица QuantumFilm обладает в четыре раза большим быстродействием и имеет динамический диапазон в два раза превышающий динамический диапазон обычных светочувствительных матриц, изготовленных по технологии CMOS. Помимо этого, светочувствительные элементы QuantumFilm поглощают 90-95 процентов падающего на них света, в то время как аналогичный показатель у кремниевых светочувствительных элементов не превышает 25 процентов, что позволит с помощью QuantumFilm выполнять крошечной камерой мобильного телефона достаточно качественную съемку в условиях слабой освещенности.

В ближайшем времени мы все сможем, не задерживаясь возле кассы, выходить из супермаркета с полной тележкой купленных товаров. Это может стать реальным благодаря изобретению новых, печатаемых меток радиочастотной идентификации RFID, нанесенных на упаковку каждого из товаров. Клиенту супермаркета будет достаточно просто пройти рядом со специальным сканнером, который считает все метки со всех товаров, просуммирует их стоимость и спишет сумму с лицевого счета клиента.

Все созданные до настоящего времени кибернетические организмы, в основном, являлись симбиозом живых тканей и различных электронных и механических устройств. Но ученые из Института микроэлектроники в Барселоне (Instituto de Microelectr?nica de Barcelona), Испания, перевели уровень "киборгизации" живых организмов на новый, качественно иной, уровень, успешно осуществив операцию по имплантации крошечных кремниевых полупроводниковых чипов прямо внутрь живой человеческой клетки. Такие чипы, размещенные внутри клетки, в будущем могут стать медицинскими датчиками, контролирующими внутриклеточную деятельность, могут осуществлять ввод лекарственных препаратов, и даже восстановить структуру поврежденных или больных клеток.

За прошедшие 50 лет процесс фотолитографии, используемый для производства полупроводников и микросхем, остался практически неизменным. Но для дальнейшего поддержания истинности закона Гордона Мура уже недостаточно только совершенствования существующих технологических процессов, необходимо использовать совершенно новые, инновационные технологии. Для разработки новых технологий производства полупроводников одни ученые используют принципы построения молекул ДНК, другие пытаются изготовить полупроводники из графена и углеродных нанотрубок, третьи собираются для обработки полупроводниковых материалов использовать тончайшие пучки плазмы. Вполне естественно, что исследователи из Массачуссетского технологического института (MIT) не остались в стороне, их усилиями была разработана уникальная технология, с помощью которой можно создавать полупроводниковые микросхемы, используя молекулы полимеров, которые сами автоматически располагаются и закрепляются в необходимых местах, формируя, таким образом, электрические схемы и соединения.

В свете перспектив создания и внедрения электронных паспортов, удостоверений личности и электронных платежных средств, все более остро встает вопрос о создании принципиально новых методов идентификации, которые невозможно подделать или клонировать. По мнению ученых из Массачусетского технологического института в качестве таких уникальных идентификаторов могут выступать крошечные дефекты, возникающие при производстве чипов и микросхем на атомном типе. Как ни совершенны технологии изготовления полупроводников в настоящее время, эти крошечные дефекты являются неотъемлемой частью каждого экземпляра полупроводникового прибора, хотя, практически не влияют на его общую работоспособность.

Магнитные электронные компоненты, использующие магнитные свойства некоторых материалов, в частности ферромагнетиков, использовались еще на заре электроники. В основном это были ячейки быстродействующей, по тем временам, оперативной, энергонезависимой памяти и различные логические элементы. По мере совершенствования электронных технологий, магнитные компоненты были вытеснены чисто электронными компонентами, хотя некоторые устройства, функционирующие за счет магнитных свойств материалов, работают и не потеряли своего значения и в нынешнее время, достаточно упомянуть только накопители на жестких магнитных дисках или "винчестеры", которые присутствуют практически в каждом компьютере. Но, никто иной, как Управление перспективных исследовательских программ Пентагона DARPA, недавно выпустили объявление, в котором всем заинтересованным предлагается принять участие в новой исследовательской программе, целью которой является разработка совершенно нового типа электронных компонентов и микросхем, работа которых основана не на электрических, а на магнитных свойствах материалов.