حافظه‌هایی با انرژی مصرفی بسیار کم

برچسب‌های شناسایی مبتنی بر فرکانس رادیویی(RFID) کاربردهای بسیاری در ره‌گیری اجسام و سیستم‌ها دارند. محققان به دنبال کاهش قیمت و مصرف انرژی در این سیستم‌ها هستند.

برچسب‌های شناسایی مبتنی بر فرکانس
رادیویی(RFID) کاربردهای بسیاری در ره‌گیری اجسام و سیستم‌ها دارند. محققان
به دنبال کاهش قیمت و مصرف انرژی در این سیستم‌ها هستند. در این مسیر
پژوهشگران دانشگاه کمبریج موفق به ساخت حافظه‌ای شده‌اند که با انرژی بسیار
کم کار می‌کند و می‌توان آنها را در RFIDمورد استفاده قرار داد. از این
حافظه‌ها می‌توان در مدارات الکترونیکی آلی که انرژی کارکردی کمی دارند،
استفاده کرد.
برچسب‌های شناسایی مبتنی بر فرکانس رادیویی(RFID) به یک حافظه احتیاج دارند
تا بتواند با مقادیر بسیار کم انرژی پر شود و ارزان‌قیمت هم باشد، از سوی
دیگر مصرف جریان نیز باید در آنها اندک باشد.

محققان دانشگاه کمبریج حافظه‌ای به نام
WORM ساخته‌اند که دارای این ویژگی‌هاست. کلمه‌ی WORM مخفف عبارت «یک بار
نگارش، چند بار خواندن» است. از آنجا که در طراحی این حافظه‌ها تنها از
الکترون استفاده شده، قیمت آنها از حافظه‌های دیگر که از طریق لیتوگرافی به
دست می‌آید، کمتر است. برای نوشتن این حافظه‌ها از نانوذرات نیمه‌هادی
اکسید روی که قادر به تزریق الکترون به درون پلیمر هادی است، استفاده می‌شود.
ورود الکترون به‌درون پلیمر، هدایت آن را می‌کاهد که این امر باعث تبدیل به
یک عایق می‌شود و با این کار حافظه نوشته می‌شود. محققان نشان دادند که با
دانسیته‌ی انرژی کمتر از ۰٫۱ وات بر سانتی‌متر مربع، می‌توان حافظه‌ها را
پر کرد، این رقم ده‌ها برابر کمتر از انرژی مورد نیاز برای پر کردن حافظه‌های
معمولی است. حداقل انرژی لازم برای نگارش حافظه‌های رایج ۱۰ وات بر سانتی‌متر
مربع است.
دانشمندان دلیل مصرف کم انرژی در این سیستم را نتیجه‌ی تزریق الکترون با
بازده بالا درون پلیمر می‌دانند که از پیش تقویت شده‌است. این پلیمر
PEDOT:PSS نام دارد که با ماده‌ی دارای بار مثبت(حفره) ‌ PSS تقویت شده‌است.
وقتی الکترون از طریق نانوذرات به‌درون این پلیمر تزریق می‌شود، بار مثبت
موجود در آن را از بین برده، هدایت آن را کاهش می‌دهد. از آنجا که باند گپ
نانوذرات اکسید روی بسیار باز است، تزریق این ماده موجب بلوک شدن حفره‌های
به دست آمده از PSS و در نهایت منجر به کاهش هدایت و عایق شدن پلیمر می‌گردد.
دانشمندان در حال بررسی ساز و کار این فرایند هستند. نتایج آزمایش‌های آنها
نشان می‌دهد که آبِِ جذب‌شده از هوا، در این فیلم‌های پلیمری نقش مهمی را
ایفا می‌کنند. آنها دریافته‌اند که در زیر اتمسفر نیتروژن این سیستم به‌خوبی
کار نمی‌کند. محققان امیدوارند که بتوانند بهبودهایی را در این سیستم ایجاد
کنند.