在探索不使用硅进行计算的方法时，IBM发现了一种制造晶体管的方法，这种晶体管可以制成模拟人脑运作的虚拟电路。
研究人员发现，这种晶体管的特性有利于构建更强大、能耗更低的计算电路。
(背景:IBM巩固了20年的专利优势]
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一个典型的离子液体(IL)门控装置的示意图显示了通道，源和漏接触，以及顶部有IL液滴的栅电极。
IBM研究院的IBM研究员、这项研究的负责人斯图尔特·帕金(Stuart Parkin)说:“传统晶体管的规模在经历了50年的惊人运行后，已接近尾声。”“我们需要考虑使用完全不同的替代设备和材料。除了硅以外，没有什么其他途径可以效仿。其中之一是相关电子系统。”
帕金球队是第一个金属氧化物从通过应用氧离子的材料绝缘，以导通状态的转换。该小组在科学杂志本周的版刊登的工作细节。
今天的计算机处理器、存储器和其他元件所用的电路是由大量集成的晶体管制成的由硅片制成。传统晶体管工作通过在栅极上施加一个小的电压，就可以控制通过晶体管的较大电流的开关。
IBM的技术使用另一种方法来进行切换的材料的导电性的状态。它需要强关联电子材料，如金属氧化物。按常规理论，这些材料应该像导体，但它们实际上是绝缘体。“他们不服从传统的带理论，”帕金说。在某些情况下，但是，他们可以改变他们的导通状态。
事实上，研究已经进行了好几年，寻找改变强相关材料导电状态的方法。然而，以前的方法依赖于对材料施加应力或使其受温度变化影响的技术。这两种方法在大规模生产电路中都不实用。IBM在论文中描述的具体突破是，通过注入氧分子可以改变材料的导电状态。
在IBM的设计中，这些电子通过与离子液体接触而引入，离子液体由形状不规则的大分子组成。当对液体施加电压时，液体被放置在氧化物材料上，该材料可以从导体变为绝缘体，反之亦然。
这种做法可能是更多的能量比标准的硅晶体管有效，在所得到的晶体管是非易失性的 - 它们并不需要用电源来保持自己的状态不断刷新呢，帕金说。电荷可通过施加一次电压进行设置。
帕金说，这些材料的状态转换速度可能不如硅晶体管快，不过考虑到它们更大的灵活性，相对较低的转换速度可能不是一个因素。理论上，这种晶体管可以模拟人脑的工作方式，“液体和离子电流[被]用来改变材料，”帕金说。帕金说:“我们知道，大脑执行计算操作的效率是硅基计算机的100万倍。”
要想工作，这种电路将利用微流体技术，这是一种围绕如何严格控制系统中少量液体的新兴工程实践。“我们将液体引导到氧化物的特定表面或三维结构上，然后通过施加栅极电压来改变它们的性质，”Parkin说。整个虚拟电路可以建立起来，一旦它们的工作完成，就可以通过简单的让液体通过其他通道来摧毁它们。
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