今天小編分享的科技經驗:全球最新突破!液态金屬存儲器 FlexRAM 公布,清華大學開發,歡迎閲讀。
IT 之家 1 月 23 日消息,清華大學研究人員開發出了一種液态金屬存儲器,命名為 FlexRAM,研究已發表于《Advanced Materials(先進材料)》雜志。
▲ 圖源清華大學,引用自 IEEE.org,下同
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)的液态金屬镓液滴(用于 1/0 二進制存儲值的電荷)。
研究人員使用镓基液态金屬來實現 FlexRAM 的數據寫入和讀取過程。在仿生學的一個例子中,镓基液态金屬(GLM)液滴在模拟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。"
▲ FlexRAM 處于氧化和還原狀态
研究人員通過正偏壓和負偏壓分别定義信息 "1" 和 "0" 的寫入。當施加低電壓時,液态金屬被氧化,對應于高阻狀态 "1"。通過反轉電壓極性,它将金屬返回到其初始低電阻狀态 "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,研究人員将其集成到軟體和硬體設定中。他們通過計算機命令,将一串以 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。使用脈寬調制将計算機的數字信号轉換為模拟信号,以精确控制液态金屬的氧化和還原。
劉靜教授表示,目前的 FlexRAM 原型是易失性存儲器(斷電後數據就會丢失)。但其認為,内存原理允許将設備開發成不同形式的存儲。
而在實驗中,即使電源關閉,FlexRAM 在低氧或無氧環境中仍然可以保留數據長達 43,200 秒(12 小時)。它還具有可重復使用性,可在超過 3,500 次操作循環中保持穩定的性能。
IEEE Spectrum 也對此表示,随着研究人員和工程師不斷應對挑戰并完善技術,FlexRAM 在軟體機器人、腦機接口系統和可穿戴 / 植入式電子產品中的潛在應用可能非常重要。
IT 之家查詢發現,清華大學醫學院官網顯示,劉靜教授長期從事液态金屬、生物醫學工程與工程熱物理等領網域交叉科學問題研究并作出系列開創性貢獻。他發現液态金屬諸多全新科學現象、基礎效應和變革性應用途徑,開辟了液态金屬在生物醫療、柔性機器人、印刷電子與 3D 打印以及芯片冷卻等領網域突破性應用,提出并推動了中國液态金屬谷與液态金屬全新工業的創建和發展。
劉靜教授于 1992 年獲得清華大學理工雙學士學位,1996 年獲得清華大學工學博士學位,曾為美國普渡大學博士後及麻省理工學院高級訪問學者。分别于 1998、2005 年入選中國科學院及清華大學百人計劃。2003 年國家傑出青年科學基金得主;曾獲國際傳熱界最高獎之一 " 威廉∙伯格獎 "、全國首屆創新争先獎、入圍及入選 " 兩院院士評選中國十大科技進展新聞 " 各 1 次,入選 CCTV 2015 年度十大科技創新人物,入圍 2015 R&D 100 Awards Finalists 等。