محققان موسسه فناوری جرجیا با بهره‌گیری از خواص بی‌نظیر نانوسیم‌های اکسیدروی، نوع جدیدی افزاره سویچینگ مقاومتی پیزوالکتریک شرح داده‌اند که در آن دسترسی خواندن- نوشتن سلول‌های حافظه بوسیله مدولاسیون الکترومکانیکی کنترل می‌شود. آرایه‌های این افزاره‌ها، با عمل کردن روی بسترهای انعطاف‌پذیر، می‌توانند روش جدیدی برای ارتباط حرکت‌های مکانیکی در سیستم‌های زیستی و مدارهای الکترونیکی مرسوم، ارائه کنند.
ارتباط بین سیستم‌های زیستی و الکترونیک با نانوسیم‌ها
محققان موسسه فناوری جرجیا با بهره‌گیری از خواص بی‌نظیر نانوسیم‌های
اکسیدروی، نوع جدیدی افزاره سویچینگ مقاومتی پیزوالکتریک شرح داده‌اند که
در آن دسترسی خواندن- نوشتن سلول‌های حافظه بوسیله مدولاسیون الکترومکانیکی
کنترل می‌شود. آرایه‌های این افزاره‌ها، با عمل کردن روی بسترهای انعطاف‌پذیر،
می‌توانند روش جدیدی برای ارتباط حرکت‌های مکانیکی در سیستم‌های زیستی و
مدارهای الکترونیکی مرسوم، ارائه کنند.
ژانگ لین وانگ، یکی از محققان، گفت:” ما می‌توانیم رابطی بین زیست‌شناسی و
الکترونیک ایجاد کنیم. این فناوری که مبتنی بر نانوسیم‌های اکسید روی است،
اجازه ارتباط بین یک حرکت مکانیکی در سیستم‌های زیستی و افزاره‌های مرسوم
در جهان الکترونیک، را می‌دهد.”
افزاره‌های حافظه مقاومتی مدول‌شده به صورت پیزوالکتریکی (PRM) از این مزیت بهره می‌گیرند
که مقاومت مواد نیمه‌رسانای پیزوالکتریک از قبیل اکسید روی را می‌توان با بکارگیری
یک حرکت مکانیکی کششی کنترل کرد. در ترانزیستورهای مرسوم، جریان الکتریکی بین منبع
و خروجی بوسیله یک ولتاژ گیت اعمال‌شده به این افزاره کنترل می‌شود.
افزاره‌های حافظه پیزوالکتریک ساخته‌شده بوسیله این محققان از این حقیقت بهره می‌گیرد
که در مواد پیزوالکتریکی مانند اکسید روی، موقعی که به صورت مکانیکی تغییر شکل دهند
یا تحت کشش قرار گیرند، پتانسیل الکتریکی ایجاد می‌شود. این افزاره‌های PRM پتانسیل
الکتریکی پیزوالکتریکی ایجاد شده بوسیله تغییر شکل را برای کنترل در سرتاسر نانوسیم‌های
اکسید روی که در قلب این افزاره‌ها هستند، استفاده می‌کنند.
وانگ توضیح داد:” ما تولید یک ولتاژ درونی را جایگزین بکارگیری یک ولتاژ خارجی می‌کنیم.
به دلیل اینکه اکسید روی هم پیزوالکتریک و هم نیمه‌رسانا است، موقعی که شما با یک
عمل مکانیکی این ماده را بکشید، یک پتانسیل الکتریکی در آن ایجاد می‌کنید این
پتانسیل انتقال بار الکتریکی در عرض رابط را تنظیم می‌کند. (بجای کنترل کردن پهنای
کانال همانند ترانزیستورهای اثر میدانی مرسوم).”
این تغییرشکل مکانیکی می‌تواند ناشی از فعالیت‌های مکانیکی گوناگونی مانند امضاء یک
نام با یک قلم، حرکت یک محرک روی یک نانوربات، یا فعالیت‌های زیستی بدن انسان از
قبیل تپش قلب باشد.
وانگ شرح داد: “ما جریان بار الکتریکی در عرض رابط را با استفاده از تغییرشکل
مکانیکی کنترل می‌کنیم. اگر تغییرشکل نداشته باشیم، بار الکتریکی بطور معمول جریان
می‌یابد. اما اگر تغییرشکل داشته باشیم، ولتاژ منتج سدی می‌سازد که جریان را کنترل
می‌کند.”
جزئیات نتایج این تحقیق در مجله‌ی Nano Letters منتشر شده است.
