p (PhysOrg.com) - À medida que as etiquetas RFID estão se tornando mais difundidas para rastrear e identificar quase tudo, pesquisadores continuam a desenvolver produtos baratos, dispositivos de memória de energia ultrabaixa para esses aplicativos. Em um estudo recente, cientistas de Cambridge deram mais um passo em frente nessa área ao desenvolver um dispositivo de memória de gravação única, leitura, muitas vezes (WORM) que requer apenas uma fração da energia necessária para dispositivos anteriores. Em princípio, a memória de baixa potência pode ser usada em qualquer circuito eletrônico orgânico onde a potência de operação seja baixa. p Os pesquisadores, Jianpu Wang, Feng Gao, e Neil Greenham do Laboratório Cavendish em Cambridge, publicaram seu estudo em uma edição recente da Applied Physics Letters. Como os cientistas explicam, As etiquetas RFID requerem um dispositivo de memória que pode ser programado e lido usando apenas uma pequena quantidade de energia obtida do campo de radiofrequência. Além de exigir um consumo de corrente e tensão de operação muito baixos, RFIDs descartáveis ​​também requerem dispositivos de memória baratos.

p A memória WORM dos pesquisadores de Cambridge satisfaz esses dois requisitos. O design apenas de elétrons é fabricado por processamento de solução, tornando-o mais barato do que outras técnicas, como aqueles que requerem litografia. Para escrever dados, o dispositivo usa nanopartículas semicondutoras de ZnO para injetar elétrons em um polímero condutor. Os elétrons injetados podem ser usados ​​para programar a memória, diminuindo permanentemente a condutividade do polímero, produzindo um estado de isolamento. Os pesquisadores demonstraram que os dispositivos podem ser programados em densidades de potência inferiores a 0,1 W / cm ² , que é ordens de magnitude menor do que os dispositivos WORM de energia ultrabaixa relatados anteriormente, que normalmente requerem pelo menos 10 W / cm ² .

p Os cientistas explicam que a baixa potência dos dispositivos é consequência da eficiência dos elétrons injetados em desdopar o polímero previamente dopado. O polímero condutor, chamado PEDOT:PSS, já está dopado positivamente (com PSS), dando-lhe uma carga positiva. Quando os elétrons são injetados pelas nanopartículas, eles retiram o polímero, reduzindo sua condutividade.

p “Usando as nanopartículas de ZnO de amplo bandgap, a estrutura do dispositivo apenas de elétrons nos permite bloquear a corrente do buraco, ”Wang disse PhysOrg.com . "Enquanto isso, os elétrons injetados podem dedope o PEDOT de forma eficaz, levando a um estado de isolamento. ”

p Embora os pesquisadores ainda estejam investigando os detalhes do mecanismo de desdopagem, seus experimentos mostram que a água no filme de polímero, que pode ser absorvido da atmosfera, desempenha um papel importante no processo de desdopagem. Em experimentos realizados sob atmosfera de nitrogênio, a densidade de baixa potência não pode mudar permanentemente a condutividade do polímero. Os pesquisadores também esperam fazer mais algumas melhorias no dispositivo.

p “A estrutura atual ainda requer um processo de evaporação térmica para depositar eletrodos de metal, Disse Wang. “Nossa pesquisa contínua é fazer um WORM de baixa potência totalmente processado por solução. Atualmente, temos alguns resultados encorajadores sobre esses custos extremamente baixos, dispositivos WORM de baixo consumo ”. p Copyright 2010 PhysOrg.com.
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