Vn-Z.vn Ngày 23 tháng 01 năm 2024, Các nhà nghiên cứu tại Đại học Thanh Hoa (Trung Quốc) đã phát triển một loại bộ nhớ chất lỏng kim loại có tên là FlexRAM, và nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí "Advanced Materials" (Vật liệu Tiên tiến).
FlexRAM là thiết bị RAM có trở kháng hoàn toàn linh hoạt đầu tiên, thành phần chủ yếu bao gồm giọt chất lỏng kim loại gallium được treo và tiêm vào Ecoflex (một loại polymer sinh học có thể co giãn) để lưu trữ giá trị 1/0 tương ứng của dữ liệu bằng điện tích.
Ảnh spectrum.ieee.org
Các nhà nghiên cứu sử dụng chất lỏng kim loại gallium để thực hiện quá trình ghi và đọc dữ liệu cho FlexRAM. Trong một ví dụ về sinh học , giọt chất lỏng kim loại gallium (GLM) trải qua cơ chế oxi hóa khử trong môi trường dung dịch mô phỏng siêu cực hóa và mất siêu cực hóa của tế bào thần kinh.
Giáo sư Liu Jing, một trong những nhà nghiên cứu của FlexRAM tại Đại học Thanh Hoa, cho biết: "Đây là một công nghệ đột phá cơ bản thay đổi hoàn toàn khái niệm lưu trữ linh hoạt truyền thống, mở ra cơ hội cho các hệ thống máy tính thông minh mềm, hệ thống giao diện não máy, thiết bị điện tử có thể đeo / cấy ghép trong tương lai."
FlexRAM ở trạng thái oxy hoá khử
Các nhà nghiên cứu xác định quá trình ghi thông tin "1" và "0" thông qua độ lệch dương và độ lệch âm tương ứng. Khi đặt điện áp thấp vào, kim loại lỏng bị oxy hóa, tương ứng với trạng thái điện trở cao "1". Bằng cách đảo ngược cực tính điện áp, nó đưa kim loại về trạng thái điện trở thấp ban đầu là "0". Quá trình chuyển đổi thuận nghịch này cho phép dữ liệu được lưu trữ và xóa.
Để chứng minh khả năng đọc và ghi của FlexRAM, các nhà nghiên cứu đã tích hợp nó vào thiết lập phần mềm và phần cứng. Họ sử dụng lệnh máy tính để mã hóa một chuỗi chữ cái và số dưới dạng 0 và 1 lên mảng 8 ô nhớ FlexRAM, tương đương với 1 byte thông tin dữ liệu. Điều chế độ rộng xung được sử dụng để chuyển đổi tín hiệu số của máy tính thành tín hiệu tương tự để kiểm soát chính xác quá trình oxy hóa và khử kim loại lỏng.
Giáo sư Liu Jing cho biết nguyên mẫu FlexRAM hiện tại là bộ nhớ khả biến (dữ liệu sẽ bị mất khi tắt nguồn). Nhưng họ tin rằng các nguyên tắc bộ nhớ cho phép các thiết bị được phát triển thành các dạng lưu trữ khác nhau.
Trong các thử nghiệm, FlexRAM có thể lưu giữ dữ liệu lên tới 43.200 giây (12 giờ) trong môi trường có ít hoặc không có oxy, ngay cả khi tắt nguồn. FlexRam cũng có thể tái sử dụng và duy trì hiệu suất ổn định trong hơn 3.500 chu kỳ hoạt động.
Trang IEEE Spectrum cũng cho rằng khi các nhà nghiên cứu và kỹ sư tiếp tục nghiên cứu giải quyết các thách thức khoa học và tiến hành những cải tiến công nghệ, công nghệ FlexRAM sẽ rất có tiềm năng quan trọng đối với ngành công nghệ như robot, máy tính mềm, hệ thống giao diện não-máy tính và thiết bị điện tử đeo/cấy ghép.
Bạn đọc có thể tham khảo thêm thông tin tại Spectrum.ieee.org
FlexRAM là thiết bị RAM có trở kháng hoàn toàn linh hoạt đầu tiên, thành phần chủ yếu bao gồm giọt chất lỏng kim loại gallium được treo và tiêm vào Ecoflex (một loại polymer sinh học có thể co giãn) để lưu trữ giá trị 1/0 tương ứng của dữ liệu bằng điện tích.
Ảnh spectrum.ieee.org
Các nhà nghiên cứu sử dụng chất lỏng kim loại gallium để thực hiện quá trình ghi và đọc dữ liệu cho FlexRAM. Trong một ví dụ về sinh học , giọt chất lỏng kim loại gallium (GLM) trải qua cơ chế oxi hóa khử trong môi trường dung dịch mô phỏng siêu cực hóa và mất siêu cực hóa của tế bào thần kinh.
Giáo sư Liu Jing, một trong những nhà nghiên cứu của FlexRAM tại Đại học Thanh Hoa, cho biết: "Đây là một công nghệ đột phá cơ bản thay đổi hoàn toàn khái niệm lưu trữ linh hoạt truyền thống, mở ra cơ hội cho các hệ thống máy tính thông minh mềm, hệ thống giao diện não máy, thiết bị điện tử có thể đeo / cấy ghép trong tương lai."
FlexRAM ở trạng thái oxy hoá khử
Các nhà nghiên cứu xác định quá trình ghi thông tin "1" và "0" thông qua độ lệch dương và độ lệch âm tương ứng. Khi đặt điện áp thấp vào, kim loại lỏng bị oxy hóa, tương ứng với trạng thái điện trở cao "1". Bằng cách đảo ngược cực tính điện áp, nó đưa kim loại về trạng thái điện trở thấp ban đầu là "0". Quá trình chuyển đổi thuận nghịch này cho phép dữ liệu được lưu trữ và xóa.
Để chứng minh khả năng đọc và ghi của FlexRAM, các nhà nghiên cứu đã tích hợp nó vào thiết lập phần mềm và phần cứng. Họ sử dụng lệnh máy tính để mã hóa một chuỗi chữ cái và số dưới dạng 0 và 1 lên mảng 8 ô nhớ FlexRAM, tương đương với 1 byte thông tin dữ liệu. Điều chế độ rộng xung được sử dụng để chuyển đổi tín hiệu số của máy tính thành tín hiệu tương tự để kiểm soát chính xác quá trình oxy hóa và khử kim loại lỏng.
Giáo sư Liu Jing cho biết nguyên mẫu FlexRAM hiện tại là bộ nhớ khả biến (dữ liệu sẽ bị mất khi tắt nguồn). Nhưng họ tin rằng các nguyên tắc bộ nhớ cho phép các thiết bị được phát triển thành các dạng lưu trữ khác nhau.
Trong các thử nghiệm, FlexRAM có thể lưu giữ dữ liệu lên tới 43.200 giây (12 giờ) trong môi trường có ít hoặc không có oxy, ngay cả khi tắt nguồn. FlexRam cũng có thể tái sử dụng và duy trì hiệu suất ổn định trong hơn 3.500 chu kỳ hoạt động.
Trang IEEE Spectrum cũng cho rằng khi các nhà nghiên cứu và kỹ sư tiếp tục nghiên cứu giải quyết các thách thức khoa học và tiến hành những cải tiến công nghệ, công nghệ FlexRAM sẽ rất có tiềm năng quan trọng đối với ngành công nghệ như robot, máy tính mềm, hệ thống giao diện não-máy tính và thiết bị điện tử đeo/cấy ghép.
Bạn đọc có thể tham khảo thêm thông tin tại Spectrum.ieee.org
