Ученые создали накопитель памяти, который можно вживить в мозг
Мягкое запоминающее устройство, способное функционировать во влажной среде организма, открывает новые перспективы в разработке электроники, совместимой с живыми биологическими тканями.
Электронное оборудование традиционно изготавливают из твердых хрупких материалов, не способных к функционированию в условиях повышенной влажности. Работоспособность созданного исследователями университета Северной Каролины желеобразного запоминающего устройства, напротив, полностью сохраняется даже в условиях, влажность которых соответствует уровню влажности тканей человеческого мозга.
Устройство изготавливают из жидкого сплава галлия и индия, помещаемого в матрицу из геля на основе воды. Существующие на сегодняшний день прототипы еще не оптимизированы для хранения значительных объемов информации, однако их способность превосходно функционировать в условиях, непригодных для обычной электроники, вселяет в разработчиков оптимизм.
Новое устройство функционирует по принципу так называемых «мемристоров», которые в перспективе могут стать запоминающими устройствами нового поколения. Отдельные компоненты мягкого запоминающего устройства имеют два состояния: в одном они обладают проводниковыми свойствами, а в другом — нет. Эти два состояния можно использовать в качестве аналогов «1» и «0», используемых в двоичном коде. Большинство современных устройств использует электроны для создания «1» и «0», тогда как в новом устройстве эта роль принадлежит ионам.
В каждой схеме запоминающего устройства фрагменты сплава металлов выполняют роль электродов, с двух сторон прилегающих к проводящему участку геля. При воздействии положительного заряда на поверхности такого электрода формируется оболочка из оксида, лишающая его проводимости. Это состояние соответствует «0». Под действием отрицательного заряда оболочка из оксида исчезает, и электрод снова становится проводимым. Это состояние соответствует «1».
В обычных условиях воздействие отрицательного заряда на один из концов электрода приводило бы к перемещению положительного заряда и формированию новой оболочки из оксида на другом его конце, что означало бы постоянное отсутствие у него проводимости. Для решения этой проблемы разработчики ввели в один край гелевой матрицы полимер, предотвращающий формирование стабильного оксидного слоя. Благодаря этому один из электродов всегда остается проводимым, что обеспечивает возможность принятия устройством двух состояний «1» и «0», необходимых для функционирования электронной памяти.
Исследователи считают, что в будущем предложенную ими технологию можно будет использовать для создания интерфейсов между электроникой и биологическими системами, такими как клетки, ферменты или ткани. Одной из наиболее перспективных областей является разработка биологических сенсоров для медицинского мониторинга содержания в крови и других жидкостях организма гормонов, лекарственных препаратов и других веществ.
http://www.segodnya.ua
Электронное оборудование традиционно изготавливают из твердых хрупких материалов, не способных к функционированию в условиях повышенной влажности. Работоспособность созданного исследователями университета Северной Каролины желеобразного запоминающего устройства, напротив, полностью сохраняется даже в условиях, влажность которых соответствует уровню влажности тканей человеческого мозга.
Устройство изготавливают из жидкого сплава галлия и индия, помещаемого в матрицу из геля на основе воды. Существующие на сегодняшний день прототипы еще не оптимизированы для хранения значительных объемов информации, однако их способность превосходно функционировать в условиях, непригодных для обычной электроники, вселяет в разработчиков оптимизм.
Новое устройство функционирует по принципу так называемых «мемристоров», которые в перспективе могут стать запоминающими устройствами нового поколения. Отдельные компоненты мягкого запоминающего устройства имеют два состояния: в одном они обладают проводниковыми свойствами, а в другом — нет. Эти два состояния можно использовать в качестве аналогов «1» и «0», используемых в двоичном коде. Большинство современных устройств использует электроны для создания «1» и «0», тогда как в новом устройстве эта роль принадлежит ионам.
В каждой схеме запоминающего устройства фрагменты сплава металлов выполняют роль электродов, с двух сторон прилегающих к проводящему участку геля. При воздействии положительного заряда на поверхности такого электрода формируется оболочка из оксида, лишающая его проводимости. Это состояние соответствует «0». Под действием отрицательного заряда оболочка из оксида исчезает, и электрод снова становится проводимым. Это состояние соответствует «1».
В обычных условиях воздействие отрицательного заряда на один из концов электрода приводило бы к перемещению положительного заряда и формированию новой оболочки из оксида на другом его конце, что означало бы постоянное отсутствие у него проводимости. Для решения этой проблемы разработчики ввели в один край гелевой матрицы полимер, предотвращающий формирование стабильного оксидного слоя. Благодаря этому один из электродов всегда остается проводимым, что обеспечивает возможность принятия устройством двух состояний «1» и «0», необходимых для функционирования электронной памяти.
Исследователи считают, что в будущем предложенную ими технологию можно будет использовать для создания интерфейсов между электроникой и биологическими системами, такими как клетки, ферменты или ткани. Одной из наиболее перспективных областей является разработка биологических сенсоров для медицинского мониторинга содержания в крови и других жидкостях организма гормонов, лекарственных препаратов и других веществ.
http://www.segodnya.ua