Tania, plastikowa pamięć do elastycznych urządzeń

Tanie i plastik nie są słowami często kojarzonymi z najnowocześniejszą technologią. Jednak naukowcy z Tokio stworzyli nowy rodzaj plastikowej, niedrogiej pamięci flash, która może znaleźć zastosowanie w nowatorskiej, elastycznej elektronice.

Elastyczna lampa błyskowa: Ten plastikowy arkusz zawiera 676 komórek pamięci flash.

Pamięć flash przechowuje dane elektrycznie, w specjalnie zaprojektowanych tranzystorach krzemowych. Informacje mogą być szybko rejestrowane i odczytywane i są zachowywane nawet po wyłączeniu zasilania. Dzięki temu flash jest idealny do odtwarzaczy MP3, aparatów fotograficznych, kart pamięci i napędów USB. Ale technologia jest nadal droższa niż konwencjonalne dyski twarde.

Prototypowa plastikowa pamięć flash nie może dorównać gęstości przechowywania krzemu, długoterminowej stabilności ani liczbie cykli ponownego zapisu. Ale jego niski koszt może umożliwić zintegrowanie pamięci flash z bardziej niekonwencjonalną elektroniką. Na przykład tanie plastikowe urządzenia pamięci mogą być włączone do e-papierowych lub jednorazowych znaczników czujników.

Materiały organiczne dają możliwość znacznego obniżenia ceny pamięci, ponieważ można je przetwarzać znacznie taniej niż krzem Aby skontaktować się z Yang , profesor inżynierii materiałowej na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles, który nie był zaangażowany w prace. Demonstracja plastikowego błysku jest bardzo ważnym kamieniem milowym w pamięci organicznej, mówi Yang.

Plastikowa pamięć została wykonana przez zespół naukowców z Uniwersytetu Tokijskiego pod kierownictwem profesora elektrotechniki Takao Someya . Jak mówi Someya, kluczem do działania plastikowego urządzenia pamięci jest hybrydowa warstwa izolacyjna wykonana z polimeru i tlenku metalu. Warstwa ta izoluje elektrycznie metalową bramkę, w której gromadzone są ładunki. Przyłożone napięcie powoduje, że metalowe bramki gromadzą się naładowane, a nienaładowane bramki reprezentują binarne jeden s i 0 s, jak w silikonowej lampie błyskowej. Im lepiej działa izolator, tym dłużej dane mogą być przechowywane przed wyciekiem elektronów i degradacją danych.

Grupa Someya zaczyna od umieszczenia metalowych bramek tranzystorowych na plastikowym podłożu. Następnie na wierzch osadza się cienką warstwę tlenku glinu, a folię z tworzywa sztucznego zanurza się w roztworze zawierającym polimer izolujący. Polimer w końcu samoorganizuje się na powierzchni tlenku glinu. Plastikowe urządzenia wytrzymują 1000 cykli zapisu i odczytu. W przeciwieństwie do tego, flash krzemowy można zapisać około 100 000 razy.

Aby zademonstrować pamięć, grupa Someya zintegrowała urządzenie z 676 komórkami pamięci z gumowym czujnikiem ciśnienia. Elastyczne urządzenie pamięciowo-czujnikowe o grubości poniżej 700 mikrometrów może rejestrować wzorce ciśnienia i przechowywać je nawet przez jeden dzień. Plastikowe urządzenie jest dziś opisane w czasopiśmie Nauka .

Pamięć sensoryczna: Plastikowe komórki pamięci flash połączono z gumowym czujnikiem ciśnienia. Odciski wykonane rolką taśmy i palcami (po lewej) pozostają w całości po 20 minutach (w środku). Po 12 godzinach (po prawej) dane zaczynają się degradować.

Atrakcyjną cechą produktów organicznych byłby koszt, mówi Victor Zhirnov, kierownik programu w Korporacja badawcza półprzewodników , konsorcjum amerykańskich producentów chipów. Ale substancje organiczne nie działają tak dobrze, jak krzem, podkreśla.

Zhirnov uważa, że ​​inne nowe technologie pamięci, takie jak pamięć z przemianą fazową, mogą mieć większy potencjał. Pamięć zmiennofazowa, opracowywana przez firmy, w tym Samsunga i Intela, wykorzystuje ciepło do przełączania szklistych jednostek między elektrycznie izolującym stanem krystalicznym a przewodzącym stanem amorficznym. Technologia oferuje około 100 milionów cykli odczytu i zapisu oraz większą ogólną stabilność.

Ethan Miller , profesor informatyki na Uniwersytecie Kalifornijskim w Santa Cruz, mówi, że plastikowa pamięć może zostać włączona do e-papieru. Załóżmy, że masz arkusz z pamięcią i czujnikiem ciśnienia pod nim – możesz coś zapisać i przechowywać dane bez skanera, mówi.

Someya uważa, że ​​wydajność plastikowej lampy błyskowej można jeszcze poprawić. W międzyczasie, mówi Yang, są rzeczy, których krzem nie dotknie – słabsze aplikacje, w których potrzebujesz pamięci jednorazowej. Tanie urządzenia pamięci organicznej mogą wypełnić tę niszę. Powiedział, że mogłyby być używane do rejestrowania temperatury lub zanieczyszczenia środowiska oraz być umieszczane w opakowaniach farmaceutycznych i spożywczych w celu śledzenia.

ukryć