211service.com
Billigt, plastminne för flexibla enheter
Billigt och plast är inte ord som ofta förknippas med banbrytande teknik. Men forskare i Tokyo har skapat en ny typ av billigt flashminne i plast som kan hitta sin väg in i ny flexibel elektronik.
Flexibel blixt: Detta plastark har 676 flashminnesceller.
Flashminne lagrar data elektriskt, i specialdesignade kiseltransistorer. Information kan spelas in och läsas snabbt och bevaras även när strömmen är avstängd. Detta gör blixten idealisk för MP3-spelare, kameror, minneskort och USB-enheter. Men tekniken är fortfarande dyrare än konventionella hårddiskar.
Prototypen av plastflashminne kan inte matcha kiselns lagringstäthet, långtidsstabilitet eller antal omskrivningscykler. Men dess låga kostnad skulle kunna göra det möjligt att integrera flashminne i mer okonventionell elektronik. Till exempel kan billiga minnesenheter av plast inkorporeras i e-papper eller engångssensoretiketter.
Organiska material erbjuder förmågan att avsevärt sänka priset på minne, eftersom de kan bearbetas mycket billigare än kisel, säger För att kontakta Yang , professor i materialvetenskap och teknik vid University of California, Los Angeles, som inte var involverad i arbetet. Demonstrationen av plastblixt är en mycket viktig milstolpe i det organiska minnet, säger Yang.
Plastminnet gjordes av ett team av forskare vid Tokyos universitet under ledning av elektroteknikprofessorn Takao Someya . Nyckeln till att få plastminnesenheten att fungera, säger Someya, är ett hybridisoleringsskikt gjord av en polymer och en metalloxid. Detta lager isolerar elektriskt metallporten i vilken laddningar lagras. En applicerad spänning får metallgrindar att ackumulera laddningsladdade och oladdade grindar representerar binära ett s och 0 s, som i silikonblixt. Ju bättre isolatorn fungerar, desto längre tid kan data lagras innan elektronerna läcker bort och data bryts ned.
Someyas grupp börjar med att placera metalltransistorgrindar ovanpå ett plastsubstrat. Sedan avsätts ett tunt lager av aluminiumoxid ovanpå och plastfilmen sänks ned i en lösning innehållande en isolerande polymer. Polymeren monteras slutligen själv på ytan av aluminiumoxiden. Plastenheterna klarar 1 000 skriv- och läscykler. Däremot kan silikonblixt skrivas till cirka 100 000 gånger.
För att demonstrera minnet integrerade Someyas grupp en 676-minnescellsenhet med en gummitrycksensor. Den flexibla sensor-minnesenheten, som är mindre än 700 mikrometer tjock, kan registrera tryckmönster och behålla dem i upp till en dag. Plastanordningen beskrivs idag i journalen Vetenskap .
Sensoriskt minne: Flashminnesceller av plast kombinerades med en trycksensor av gummi. Avtrycken som gjorts av en tejprulle och av fingrar (vänster) behålls helt efter 20 minuter (mitten). Efter 12 timmar (höger) börjar data försämras.
Det attraktiva med organiskt material skulle vara kostnaden, säger Victor Zhirnov, en programledare på Semiconductor Research Corporation , ett konsortium av chiptillverkare i USA. Men organiska ämnen fungerar inte lika bra som kisel, påpekar han.
Zhirnov tror att andra nya minnesteknologier, som fasförändringsminne, kan ha mer potential. Fasförändringsminne, som utvecklas av företag inklusive Samsung och Intel, använder värme för att vända glasartade enheter mellan ett elektriskt isolerande kristallint tillstånd och ett ledande amorft tillstånd. Tekniken erbjuder cirka 100 miljoner läs-skrivcykler och större total stabilitet.
Ethan Miller , professor i datavetenskap vid University of California, Santa Cruz, säger att plastminne kan inkorporeras i e-papper. Anta att du har ett ark med minne och en trycksensor under det – du kan skriva något och lagra data utan en skanner, säger han.
Someya tror att prestanda för plastblixt kan förbättras ytterligare. Under tiden, säger Yang, finns det saker som kisel inte kommer att vidröra – lägre applikationer där du vill ha engångsminne. Billiga organiska minnesenheter kan fylla denna nisch. De skulle kunna användas för att registrera temperatur eller miljöföroreningar och införlivas i läkemedels- och livsmedelsförpackningar för spårningsändamål, säger han.