Investigadores imprimen memoria electrónica en papel

Fabricación y geometría de RRAM de papel: ( a ) diagrama del proceso de fabricación del dispositivo de memoria de papel. ( b ) Una fotografía del primer plano mostrando letras pequeñas y series de puntos de memoria. ( c ) Un acercamiento a la imagen b. ( d ) imagen transversal de la memoria impresa en papel. ( e ) Este dispositivo de memoria de papel se puede doblar al menos 1.000 veces sin perder su rendimiento.

Las tecnologías electrónicas impresas en papel prometen de ser baratas, flexibles, reciclables y podría llevar a aplicaciones como etiquetas inteligentes en los alimentos y productos farmacéuticos o sensores médicos portátiles. Muchos ingenieros han logrado imprimir transistores y celdas solares en papel, pero un componente clave de un dispositivo inteligente habia estado faltando, las memorias. Ahora un grupo de investigadores de Taiwán ha desarrollado un método que usa la tecnología de chorro de tinta para imprimir memorias en un pedazo de papel ordinario.

 

Uno de los desafíos de la utilización de papel como base para esta memoria es que, al estar hecho de fibras, es muy duro y poroso a nivel microscópico, lo que dificulta establecer las capas delgadas y uniformes de los materiales que utilizan las tecnologías de memoria típicas, tales como memoria dinámica de acceso aleatorio (DRAM). Para evitar este problema, los desarrolladores de la nueva memoria impresa decidieron construir la memoria de acceso aleatorio resistivo (RRAM), un tipo relativamente nuevo de memoria con una estructura bastante simple para hacer frente a tales variaciones de la superficie. En un dispositivo RRAM, un aislador puede ajustarse a diferentes niveles de resistencia eléctrica aplicando una tensión a través de él; un nivel de resistencia se corresponde con el 1 de la lógica digital, la otra a el 0. Cada bit de RRAM consiste en un aislador intercalado por dos electrodos.

 

El equipo, dirigido por Liu Ying-Chih, Lee Si-Chen y Jr-Hau de la Universidad Nacional de Taiwán, construyó el dispositivo con plata, dióxido de titanio y carbono, aunque podrían utilizarse otras combinaciones de un metal, un aislante y un conductor. Empezaron usando un proceso de serigrafía para cubrir con una pasta de carbón el papel para formar el electrodo inferior. El proceso fue repetido 10 veces para reducir la aspereza superficial, entonces el papel cubierto se curó a 100 ° C durante 10 minutos en el vacío. Luego hicieron una tinta mediante la mezcla de nanopartículas de TiO2 en acetilacetona y utilizaron una impresora de chorro de tinta para depositar una capa de las partículas en la parte superior del carbono, donde actuaría como el aislante. Una vez que secó, los investigadores utilizaron una solución de glicol de etileno y agua que contenian nanopartículas de plata, e imprimieron puntos de plata encima de la capa de TiO2 para servir como electrodos superiores.

 

un papel de 8.5 por 11 pulgadas puede contener 1 MB de memoria. Der-Hsien Lien, la principal autora, dice que la tecnología de chorro de tinta ultrafina existente puede producir puntos más pequeños, que permitirían que el mismo pedazo de papel pueda sostener 1 gigabyte. La lectura y escritura de los bits toma de 100 a 200 microsegundos, no lo suficientemente rápido para la computación de alto rendimiento pero adecuada para el tipo de aplicaciones que el equipo imagina, dice Lien. La memoria también demostró ser robusta; se puede doblar al menos 1.000 veces sin ninguna degradación en el rendimiento.

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