清華大學開發液態金屬存儲器FlexRAM
清華大學研究人員開發出了一種液態金屬存儲器,命名為 FlexRAM,研究已發表于《Advanced Materials(先進材料)》雜志。FlexRAM 是首款完全靈活的電阻式 RAM 設備,其主要成分包括懸浮并注入 Ecoflex(一種可拉伸生物聚合物)的液態金屬鎵液滴(用于 1/0 二進制存儲值的電荷)。
研究人員使用鎵基液態金屬來實現FlexRAM的數據寫入和讀取過程。在仿生學的一個例子中,鎵基液態金屬(GLM)液滴在模擬神經元超極化和去極化的溶液環境中經歷氧化和還原機制。
清華大學FlexRAM研究人員之一劉靜教授表示:“這一突破從根本上改變了傳統的柔性存儲概念,為未來軟體智能機器人、腦機接口系統、可穿戴 / 植入電子設備提供了理論基礎和技術路徑。”
研究人員通過正偏壓和負偏壓分別定義信息“1”和“0”的寫入。當施加低電壓時,液態金屬被氧化,對應于高阻狀態“1”。通過反轉電壓極性,它將金屬返回到其初始低電阻狀態“0”。這種可逆的切換過程允許存儲和擦除數據。
為了展示 FlexRAM 的讀寫功能,研究人員將其集成到軟件和硬件設置中。他們通過計算機命令,將一串以 0 和 1 的形式表示的字母和數字編碼到由 8 個 FlexRAM 存儲單元組成的陣列上,相當于 1 個字節的數據信息。使用脈寬調制將計算機的數字信號轉換為模擬信號,以精確控制液態金屬的氧化和還原。
這項研究展示了一種新型的柔性存儲器,具有高速、低功耗、高穩定性、高容量和高可靠性等優點。它為未來的柔性電子系統提供了一個有力的候選方案,具有廣闊的應用前景。