Один из самых ярких научных прорывов мая, о котором продолжает писать научная пресса, связан с рождением в России новой области физики — практической орбитроники. Группа физиков из нескольких академических институтов и университетов совершила открытие, способное изменить саму философию построения электронных устройств.

Им впервые удалось экспериментально доказать, что обычный кварц — один из самых распространённых на Земле минералов — способен генерировать электрический сигнал без внешнего источника питания за счёт так называемых хиральных фононов.

Это особые коллективные колебания атомов в кристаллической решётке, которые, как выяснилось, обладают винтовой асимметрией — их движение закручено либо вправо, либо влево. Порождая угловой момент, хиральные фононы буквально «подталкивают» электроны и заставляют их двигаться по орбитам, создавая ток.

До этого открытия орбитронные эффекты считались лабораторной экзотикой, требующей использования редких, дорогих и зачастую токсичных материалов вроде теллуридов или селенидов тяжёлых металлов. Практическая значимость кварцевого прорыва колоссальна. Во-первых, он открывает путь к созданию электроники, которой не нужны батареи в привычном понимании — энергию устройство сможет извлекать из вибраций, тепла или фонового излучения, преобразуя её в полезный сигнал за счёт внутренней хиральности материала. Во-вторых, резко снижается зависимость от редкоземельных металлов, добыча которых сопряжена с экологическими рисками и геополитическими проблемами.

В долгосрочной перспективе орбитронные чипы могут стать основой для медицинских датчиков, имплантируемых в тело человека, элементов памяти размером в десятки нанометров и процессоров, которые потребляют энергию на уровне биологических нейросетей. Сейчас перед учёными стоит задача масштабирования эффекта — от микроскопических лабораторных образцов до технологических прототипов, пригодных для производства. Но принципиальный шаг уже сделан: Россия вошла в глобальную гонку орбитронных технологий на самой ранней, определяющей стадии.