Naukowcy prezentują pamięci RAM z płynnego metalu. To krok do elastycznej, wszczepialnej elektroniki

Naukowcy z Uniwersytetu Tsinghua w Pekinie opracowali elastyczny rodzaj pamięci – w postaci płynnej – który może ostatecznie doprowadzić do powstania giętkich robotów, bardziej wszechstronnej wszczepianej elektroniki, a nawet w pełni funkcjonalnych interfejsów mózg-maszyna.

Technologia pamięci, wstępnie znana jako FlexRAM, wykorzystuje ciekły metal na bazie galu do wykonywania tradycyjnych procesów odczytu i zapisu. Kiedy do kropelek ciekłego metalu, które są otoczone rozciągliwym biopolimerem zwanym Ecoflex, przyłożone jest niskie napięcie, ulegają one utlenieniu, reprezentując stan „1” lub „włączony”. I odwrotnie, odwrócenie polaryzacji przywraca ciekły metal do stanu o niskim oporze, „0” lub „wyłączonego”.

Technologia pamięci, wstępnie znana jako FlexRAM, wykorzystuje ciekły metal na bazie galu do wykonywania tradycyjnych procesów odczytu i zapisu.

Do wykonania form Ecoflex wykorzystano drukarkę 3D, do której dodano ciekły metal oraz roztwór hydrożelowy polioctanu winylu. Dodatek hydrożelowy pomaga poprawić właściwości mechaniczne FlexRAM, a także zapobiega wyciekom roztworu.

Aby zademonstrować swój prototyp, zespół użył komputera do precyzyjnego dostarczenia napięcia do serii ośmiu urządzeń FlexRAM i zakodował jeden bajt danych na nośniku pamięci. Aby przejść z sygnału cyfrowego na analogowy, wykorzystano modulację szerokości impulsu. Nie tylko to zadziałało, ale było na tyle stabilne, że można było to powtórzyć ponad 3500 razy.

FlexRAM jest pamięć ulotna, co oznacza, że ​​przechowuje dane tylko wtedy, gdy jest włączone zasilanie – czyli w większości sytuacji. Co ciekawe, pamięć FlexRAM działająca w środowiskach o niskiej lub zerowej zawartości tlenu może przechowywać dane przez ograniczony czas, nawet w przypadku odcięcia zasilania. Podczas testów dane można było przechowywać w takich warunkach przez 43 300 sekund (12 godzin).

Jing Liu, profesor na wydziale inżynierii biomedycznej na Uniwersytecie Tsinghua, powiedział IEEE Spectrum, że ich przełom zasadniczo zmienia tradycyjne pojęcie elastycznej pamięci. Co więcej, możliwa skala rozmiarów urządzeń FlexRAM może się znacznie różnić. Na przykład każda kropla pamięci ciekłego metalu może mieć rozmiary od milimetra do nanoskali. Liu powiedział, że im mniejszy rozmiar kropelki, tym bardziej czuła jest odpowiedź pamięci.

Pełne badanie naukowców opublikowano w czasopiśmie Advanced Materials.