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半导体芯片上集成的晶体管数量每两年就会翻一倍，其能耗也迅速增加。而且传统的硅电子设备在极端环境如高温或辐射条件下，也无法保证运行。为了支持设备升级并降低能耗，研究人员一直在寻找替代技术或混合型技术，其中纳米电机（NEM）交换技术正逐渐显出光明的前景。过去10年来，科学家对开发混合型或独立型的纳米电机设备倾注了极大热情。