p (Phys.org) - Em uma tentativa de reduzir o custo de fazer dispositivos de memória de gravação única, leitura única (WORM), uma equipe de pesquisadores da Finlândia desenvolveu um processo de fabricação que pode imprimir em massa milhares dessas memórias em um substrato flexível. Uma vez que não podem ser reescritos, As memórias WORM são particularmente úteis para aplicações à prova de violação, como votação eletrônica e armazenamento de registros médicos. p Os pesquisadores, Jaakko Leppäniemi, Tomi Mattila, Terho Kololuoma, Mika Suhonen, e Ari Alastalo no Centro de Pesquisa Técnica VTT da Finlândia, publicaram seu artigo sobre o processo de impressão da memória WORM em uma edição recente da Nanotecnologia .

p A memória WORM é uma memória resistiva na qual os dados são gravados usando um estado '0' de alta resistência e um estado '1' de baixa resistência. A leitura pode ser realizada com um dispositivo que mede as diferentes resistências por contato físico ou capacitivamente varrendo a memória sem fazer contato.

p Para realizar uma memória WORM resistiva, os pesquisadores prepararam pedaços de uma mistura de nanopasta de prata que combina as vantagens de duas tintas comerciais diferentes da Advanced Nano Products Ltd. Uma das tintas, chamado DGP, tem a vantagem de ser gravável com energia elétrica moderada, mas tem a desvantagem de instabilidade devido ao estado de alta resistência '0' perdendo resistência. A segunda tinta, chamado DGH, tem as propriedades opostas:requer uma alta potência elétrica para escrever, mas melhorou a estabilidade a longo prazo. Embora nenhuma das tintas por si só seja ideal para fazer bits de memória, os pesquisadores descobriram que combiná-los oferece o melhor dos dois mundos:energia elétrica moderada para escrever e boa estabilidade a longo prazo.

p Quando combinados, as duas tintas formam uma rede auto-organizada, o que permite aos pesquisadores ajustar a condutividade inicial e a resistência de estado '0' dos bits. Os pesquisadores poderiam controlar a resistência controlando o quão sinterizadas e próximas as nanopartículas são:a resistência é alta quando as partículas são não sinterizadas e bem separadas, mas diminui quando as partículas se sinterizam e coalescem. Para controlar a distância entre as partículas, os pesquisadores empregaram nanopartículas encapsuladas com ligantes para evitar a aglomeração e criar o estado '0' de alta resistência. Para diminuir a resistência, e, assim, mudar do estado '0' para o estado '1', os pesquisadores removeram o encapsulamento por aquecimento com corrente elétrica. O calor derrete o ligante, que permite que as partículas não encapsuladas se aglutinem e sinterizem, onde alcançam maior condutividade e menor resistência.

p Desta maneira, a técnica permite a modificação seletiva e irreversível da resistência dos bits, habilitando uma função de memória WORM. Como os cientistas explicaram, essa memória tem vantagens importantes para uso no mundo real.

p “A vantagem da memória está na processabilidade, ”Leppäniemi disse Phys.org . “As memórias podem ser impressas com métodos de alto rendimento e as propriedades de bits podem ser personalizadas alterando a composição da tinta de bits. Também, a memória resistiva fornece simples, leitura não destrutiva quando comparada, por exemplo, para memórias ferroelétricas de acesso aleatório imprimíveis. ”

p Em termos de estabilidade, os pesquisadores observaram o início de um lento declínio na resistência após serem armazenados por quatro meses no escuro com um dessecante em condições ambientais. O declínio resultou do estado '0' menos estável devido à auto-sinterização, o que diminuiu sua resistência. Contudo, mesmo depois de 19 meses de tempo de monitoramento, os pesquisadores descreveram os bits como mantendo uma boa estabilidade de estado '0'. Em contraste, quando exposto a uma alta temperatura de 85 ° C (185 ° F) e uma alta umidade relativa de 85%, a resistência sofreu uma queda rápida em menos de três horas.

p Para demonstrar uma aplicação simples da memória WORM, Os pesquisadores, junto com Stora Enso Oyj, fabricado 1, 000 cartões de questionários elétricos para a conferência Printed Electronics Europe 2011 que os participantes costumavam votar no melhor estande da conferência. Uma bateria impressa flexível forneceu a pequena tensão de gravação (menos de 10 volts), e um LED dentro do cartão indicava que um botão foi pressionado com sucesso. Os cartões do questionário representam apenas um uso possível da memória WORM, que os pesquisadores esperam melhorar no futuro.

p “O objetivo é fornecer lógica de endereçamento de memória impressa e alcançar maiores quantidades de bits, ”Disse Leppäniemi. “Além disso, melhorar a estabilidade de longo prazo por meio do encapsulamento adequado requer mais atenção. ” p Copyright 2012 Phys.org
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