Engenheiros em todo o mundo têm desenvolvido maneiras alternativas de fornecer maior capacidade de armazenamento de memória em chips de computador ainda menores. Pesquisas anteriores em folhas atômicas bidimensionais para armazenamento de memória não conseguiram descobrir seu potencial - até agora.

Uma equipe de engenheiros elétricos da Universidade do Texas em Austin, em colaboração com cientistas da Universidade de Pequim, desenvolveu o mais fino dispositivo de armazenamento de memória com densa capacidade de memória, pavimentando o caminho para mais rápido, chips de computador menores e mais inteligentes para tudo, desde produtos eletrônicos de consumo a big data e computação inspirada no cérebro.

"Por muito tempo, o consenso era que não era possível fazer dispositivos de memória a partir de materiais com apenas uma camada atômica de espessura, "disse Deji Akinwande, professor associado do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da Cockrell School of Engineering. "Com nossos novos 'atomristores, 'nós mostramos que é realmente possível. "

Feito de nanomateriais 2-D, os "atomristores" - um termo cunhado por Akinwande - aperfeiçoam os memristores, uma tecnologia de armazenamento de memória emergente com menor escalabilidade de memória. Ele e sua equipe publicaram suas descobertas na edição de janeiro da Nano Letras .

"Os atomristores permitirão o avanço da Lei de Moore no nível do sistema, permitindo a integração 3-D da memória em nanoescala com transistores em nanoescala no mesmo chip para sistemas de computação avançados, "Disse Akinwande.

Armazenamento de memória e transistores têm, Até a presente data, sempre foram componentes separados em um microchip, mas os atomristores combinam ambas as funções em um único, sistema de computador mais eficiente. Ao usar folhas atômicas metálicas (grafeno) como eletrodos e folhas atômicas semicondutoras (sulfeto de molibdênio) como camada ativa, toda a célula de memória é um sanduíche com cerca de 1,5 nanômetro de espessura, o que torna possível compactar densamente os atomristores, camada por camada, em um plano. Esta é uma vantagem substancial sobre a memória flash convencional, que ocupa um espaço muito maior. Além disso, a magreza permite um fluxo de corrente elétrica mais rápido e eficiente.

Dado seu tamanho, capacidade e flexibilidade de integração, Os atomristores podem ser empacotados juntos para fazer chips 3-D avançados que são cruciais para o desenvolvimento bem-sucedido da computação inspirada no cérebro. Um dos maiores desafios neste campo florescente da engenharia é como fazer uma arquitetura de memória com conexões 3-D semelhantes às encontradas no cérebro humano.

"A densidade absoluta de armazenamento de memória que pode ser possível colocando em camadas essas folhas atômicas sintéticas umas sobre as outras, acoplado com design de transistor integrado, significa que podemos potencialmente fazer computadores que aprendem e se lembram da mesma maneira que nossos cérebros, "Disse Akinwande.

A equipe de pesquisa também descobriu outra aplicação exclusiva para a tecnologia. Em dispositivos onipresentes existentes, como smartphones e tablets, comutadores de radiofrequência são usados ​​para conectar os sinais de entrada da antena a uma das muitas bandas de comunicação sem fio para que as diferentes partes de um dispositivo se comuniquem e cooperem umas com as outras. Esta atividade pode afetar significativamente a vida útil da bateria de um smartphone.

Os atomristores são os menores interruptores de memória de radiofrequência a serem demonstrados sem consumo de bateria DC, o que pode levar a uma vida útil mais longa da bateria.

"Geral, sentimos que esta descoberta tem um valor real de comercialização, uma vez que não interromperá as tecnologias existentes, "Akinwande disse." Em vez disso, ele foi projetado para complementar e se integrar com os chips de silício já em uso em dispositivos de tecnologia modernos. "