RAM memorija od tekućeg metala

U istraživanju opisanom u časopisu Advanced Materials, kineski istraživači sa Sveučilišta Tsinghua, koristili su tekući metal na bazi galija kako bi razvili RAM memoriju pod nazivom FlexRAM u procesu pisanja i čitanja podataka. Kapljice tekućeg metala na bazi galija (GLM) prolaze kroz mehanizme oksidacije i redukcije dok su u okruženju otopine koje oponaša hiperpolarizaciju i depolarizaciju neurona, piše IEEE Spectrum.

Ovi pozitivni i negativni prednaponi definiraju pisanje informacija "1" odnosno "0". Kada se primijeni niski napon, tekući metal se oksidira, što odgovara stanju visokog otpora "1". Okretanjem polariteta napona, vraća metal u početno stanje niskog otpora "0". Ovaj reverzibilni proces prebacivanja omogućuje pohranjivanje i brisanje podataka.

Kako bi prikazali mogućnosti čitanja i pisanja FlexRAM-a, istraživači su ga integrirali u softversko-hardversku postavku. Pomoću računalnih naredbi kodirali su niz slova i brojeva, predstavljenih u obliku 0 i 1, na niz od osam FlexRAM jedinica za pohranu, što je ekvivalentno 1 bajtu podatkovnih informacija. Digitalni signal iz računala podvrgnut je pretvorbi u analogni signal pomoću modulacije širine pulsa za preciznu kontrolu oksidacije i redukcije tekućeg metala.

Prema Jing Liu, profesoru na odjelu za biomedicinski inženjering na Sveučilištu Tsinghua, sadašnji prototip je funkcionalna ali nestabilna memorija, ali on tvrdi da taj pristup u budućnosti obećaje razvoj uređaja u različite oblike memorije.

Podaci pohranjeni u FlexRAM-u traju čak i kada se napajanje isključi, a u okruženju s niskim udjelom kisika ili potpuno bez kisika, FlexRAM može zadržati svoje podatke do 43.200 sekundi (12 sati). Također pokazuje ponovljivu upotrebu, održavajući stabilne performanse tijekom više od 3500 ciklusa rada.

"Ovo otkriće iz temelja mijenja tradicionalne predodžbe o fleksibilnoj memoriji, nudeći teoretsku osnovu i tehnički put za buduće mekane inteligentne robote, sustave sučelja mozak-stroj i nosive/implantabilne elektroničke uređaje", rekao je Liu.

GLM kapljice su inkapsulirane u Ecoflex , rastezljivi biopolimer. Koristeći 3D printer, istraživači su ispisali Ecoflex kalupe i odvojeno ubrizgali kapljice tekućeg metala na bazi galija i otopinu polivinil acetat hidrogela u šupljine u kalupu. Hidrogel ne samo da sprječava istjecanje otopine, već također poboljšava mehanička svojstva uređaja, povećavajući njegov omjer otpornosti.

"U ovoj fazi konceptualne demonstracije, kalupljenje milimetarske razlučivosti dovoljno je za demonstraciju njegovog principa rada, a ne za praktičnu primjenu", napominje Liu.

Ova revolucionarna inovacija utire put za realizaciju sklopova sličnih mozgu. "FlexRAM bi se mogao ugraditi u čitave računalne sustave temeljene na tekućini, funkcionirajući kao logički uređaj", predviđa Liu.