Những chip nhớ điện tử có thể bẻ cong

Những chíp nhớ điện tử sắp tới có khả năng bẻ cong và uốn được nhờ kết quả nghiên cứu của các kỹ sư của Viện Công nghệ và Tiêu chuẩn Quốc gia Mỹ (NIST). Như công bố trên Tạp chí Thiết bị điện tử IEEE số tháng 7/2009, các kỹ sư đã tìm ra cách chế tạo những bộ phận nhớ mềm dẻo từ những vật liệu sẵn có, không đắt tiền.

Mặc dù chưa sẵn sàng đưa ra thị trường, nhưng thiết bị mới này rất hứa hẹn không chỉ những tiềm năng ứng dụng của nó trong y tế và các lĩnh vực khác, mà bởi nó còn tỏ ra có những tính chất của memristor, một cụm thiết bị nền tảng mới của các mạch điện tử mà các nhà khoa học công nghiệp đã phát triển được năm 2008. NIST đã đăng ký sáng chế cho thiết bị nhớ mềm dẻo này.

Các cấu kiện điện tử có thể uốn cong mà không gẫy là mong muốn của các nhà sản xuất thiết bị cầm tay bởi nhiều lý do - không chỉ do người ta hay làm rơi những máy nghe nhạc mp3 của mình. Thí dụ, những cảm biến y tế nhỏ để theo dõi các dấu hiệu sống còn như nhịp tim hay lượng đường máu đòi hỏi phải bảo dưỡng thường xuyên. Theo các nhà nghiên cứu ở NIST thì mặc dù đã có một số cấu thành mềm dẻo nhưng việc tạo ra bộ nhớ mềm dẻo vẫn là một rào cản kỹ thuật.

Trong quá trình tìm kiếm giải pháp, các nhà nghiên cứu đã lấy các tấm polime- loại trong suốt dùng cho máy chiếu - và thử nghiệm bằng việc tráng một lớp màng mỏng dioxit titan, một thành phần chống nắng, lên bề mặt. Thay vì sử dụng thiết bị đắt tiền để phủ dioxit titan như thường làm, các nhà nghiên cứu đã dùng quá trình sol gel, bao gồm quay vật liệu trong chất lỏng và để chúng bám vào, như quá trình làm gelatin. Khi cho tiếp xúc điện, nhóm nghiên cứu đã tạo được chuyển mạch nhỏ mềm dẻo hoạt động ở điện áp dưới 10 vôn, giữ được bộ nhớ khi ngắt điện, và vẫn hoạt động tốt sau khi uốn cong trên 4000 lần.

Hơn nữa, hoạt động của chuyển mạch này rất giống với memristor, một cấu thành theo lý thuyết đưa ra năm 1971 là thành phần cơ bản thứ tư của mạch điện tử (cùng với tụ, điện trở và bộ cảm điện). Về bản chất, memristor là một điện trở mà trở kháng của nó thay đổi tùy thuộc vào lượng dòng điện được chuyển qua - và giữ nguyên trở kháng này sau khi ngắt điện. Các nhà khoa học năm ngoái tuyên bố rằng đã tạo ra được memristor.

Nadine Gergel-Hackett, nhà nghiên cứu của NIST nói: “Chúng tôi muốn làm ra một bộ phận nhớ mềm dẻo có thể nâng cao sự phát triển và đo lường các điện tử mềm dẻo, đồng thời vẫn đảm bảo tính kinh tế để sử dụng đại trà. Do thành phần hoạt động của thiết bị này được làm từ chất lỏng, nên trong tương lai chúng ta có thể chế tạo bộ nhớ một cách đơn giản và rẻ tiền như chúng ta in các slide dùng cho máy chiếu hiện nay”.
 

OV (theo NACESTI)