ظهور حافظه‌ ی فلز مایع انعطاف پذیر

سیستم‌های ذخیره‌سازی بخش‌های حیاتی از دستگاه‌های الکترونیکی هستند، اما روش‌های فعلی به دلیل محدودیت‌های ذاتی انعطاف‌پذیری، با مشکل مواجه شده‌اند.

در یک پیشرفتی که به یادآوری T-1000 از فیلم ترمیناتور 2 می‌انجامد، محققان دانشگاه تسینگ‌هوا در بیجینگ یک دستگاه حافظه دسترسی تصادفی مقاوم مقاوم کاملاً انعطاف‌پذیر، با نام FlexRAM، با استفاده از یک فلز مایع مبتنی بر گالیوم (GLM) برای نوشتن و خواندن داده‌ها توسعه داده‌اند.

این حافظه‌ی جدید فلز مایع که تقریباً هر نوع تغییر شکل را تحمل می‌کند، از اکسیداسیون الکتروشیمیایی قابل برگشت برای تعدیل هدایت کلی متال مایع هدف استفاده می‌کند. منتشر شده در مجله Advanced Materials، تحقیقات جزئیات اینکه چگونه قطرات GLM در محیطی که هیپرپولاریزیشن و دیپولاریزیشن نورون‌ها را تقلید می‌کند، اکسیداسیون و مکانیسم‌های کاهش را تجربه می‌کنند. این فرآیند منحصر به فرد امکان نوشتن 1 و 0 را فراهم می‌کند، با یک ولتاژ کم که متال مایع را به عنوان “1” اکسید می‌کند و یک ولتاژ معکوس که متال را به حالت مقاومت کم “0” بازمی‌گرداند.

نوآوری در ذخیره سازی

گزارش IEEE Spectrum اعلام کرده است که برای نمایش کارکرد FlexRAM، تیم یک رشته از حروف و اعداد را بر روی یک آرایه هشت واحد ذخیره‌سازی FlexRAM از طریق یک تنظیم نرم‌افزاری و سخت‌افزاری کدگذاری کرد. این آرایه معادل 1 بایت اطلاعات دیجیتال است. سیگنال دیجیتال از رایانه با استفاده از مدولاسیون عرض پالس به یک سیگنال آنالوگ تبدیل شد تا اکسیداسیون و مکانیسم کاهش مایع فلزی را به دقت کنترل کند.

قطرات GLM در Ecoflex، یک بیوپلیمر کشسان، قرار گرفته‌اند. محققان از یک چاپگر سه‌بعدی برای ایجاد قالب‌های Ecoflex استفاده کردند و قطرات GLM و یک محلول هیدروژل پلی‌وینیل استات را به طور جداگانه به حفره‌های قالب وارد کردند. این فرآیند نسبت مقاومت دستگاه را افزایش می‌دهد و نشتی محلول را جلوگیری می‌کند.

پروتوتایپ فعلی یک حافظه فرار است، اما نشان داده شده است که توانایی حفظ داده تا 12 ساعت حتی هنگام خاموش بودن برق دارد. این ویژگی، به همراه عملکرد پایدار برای بیش از 3,500 چرخه عمل، نشان‌دهنده این است که ممکن است FlexRAM به اشکال مختلف حافظه تبدیل شود.

حافظه‌ی مایع فلزی همچنین پایداری قابل توجهی را نشان داده است، حتی تحت انحرافات افراز 100٪، خمیدگی 180 درجه و پیچیدگی 360 درجه. این انعطاف‌پذیری به امکانات جذاب برای استفاده در ربات‌های هوشمند نرم، سیستم‌های رابط مغز-ماشین و الکترونیک‌های قابل لباس‌پوشی/جاسازی در آینده اشاره دارد.