Группа исследователей, в состав которой вошли исследователи из нескольких китайских университетов и нескольких университетов из Великобритании, разработали структуру и изготовили опытные образцы электронных устройств-мемристоров, которые состоят из органического белка и небольшого количества магния и вольфрама. Мемристоры — это электронные приборы, имеющие два электрода, которые не только ограничивают проходящий через них ток, как обычные резисторы, но и запоминают в виде своего сопротивления силу проходившего ранее через них тока. Таким образом мемристоры являются подходящими кандидатами на использование их в качестве базовых компонентов ячеек энергонезависимой памяти и перепрограммируемых логических матриц.
Для того, чтобы иметь возможность использования мемристоров в биологии и медицине ученые уже некоторое время занимались разработкой этих электронных устройств на базе биологически совместимых и органических материалов, которые не вызывают никаких отрицательных и побочных эффектов в случае их введения в организм человека. Большое значение в данном случае имеет «растворимость» компонентов, что позволяет очень просто удалить и вывести из организма внедренные ранее устройства, выполнившие свою функцию. Однако, все органические и полуорганические электронные элементы обладают быстродействием и прочими электрическими параметрами, величины которых на порядки хуже, чем значения аналогичных параметров традиционных полупроводниковых компонентов.
Для создания биологически совместимого и растворимого мемристора исследователи использовали белок, известную всем прозрачную вязкую жидкость, находящуюся внутри куриного яйца. Путем высушивания из белковой жидкости была сформирована тончайшая пленка, которая использовалась в качестве диэлектрика интегральной схемы. Нанесенные поверх этой пленки магниевые и вольфрамовые электроды, выполненные в виде решетки 4 на 4, превращают это все в ячейку мемристора с достаточно неплохими характеристиками.
Полученные таким образом мемристоры работают при электрическом потенциале до 1 Вольта, соотношение состояния их высокого и низкого сопротивления составляет 100 к 1. Это соотношение гораздо больше, чем удавалось добиться во время предыдущих попыток создания мемристоров на базе органических материалов. Опытные образцы органических мемристоров сохраняли свое состояние в течение нескольких часов без каких-либо признаков потери хранимой в них информации, а принцип их работы весьма подобен процессу деградации литиевых аккумуляторных батарей и он заключается в формировании или разрушении металлических нанонитей, пронзающих слой диэлектрика и влияющих на электрическую проводимость.
В сухих условиях органические мемристоры работали более трех месяцев, но стоило только открыть доступ к ним влаге, как их органическая составляющая растворялась приблизительно за 10 часов, а оставшаяся часть растворялась за последующие 72 часа, практически не оставляя никаких следов.
Такие мемристоры и другие электронные компоненты на основе органических материалов станут в будущем основой биологически совместимых устройств, которые используются только в течение короткого периода времени. К таким устройствам можно отнести медицинские имплантаты, датчики диагностических устройств, датчики контроля состояния окружающей среды и другие устройства, которые не будет требоваться извлекать из организма или утилизировать другими способами после того, как они будут использованы по назначению. Взято с http://dailytechinfo.org
Разработан первый в своем роде «растворимый» мемристор: 2 комментария
Обсуждение закрыто.