Энергонезависимую память можно сделать с помощью вируса

25.12.2018

У современных персональных компьютеров есть недостаток, устранить который инженерам пока не очень удается. Обычная оперативная память на кремниевых чипах работает достаточно быстро, но она не подходит для постоянного хранения информации. А материалы для новейшей энергонезависимой памяти капризны, и создать из них микроскопические структуры не так-то просто.

В будущем, по мнению некоторых специалистов, традиционные жесткие диски уступят место чипам с ячейками из материалов, которые способны менять свое фазовое состояние. Подобным образом ведут себя, например, германий, теллур и сурьма. Ячейка памяти с этими веществами может в нужный момент быть кристаллическом состоянии, а затем переключиться из кристаллического состояния в аморфное. В кристаллическом виде ячейка отлично проводит ток, а в аморфном становится изолятором. Этого достаточно, чтобы запоминать бит информации - ноль или единицу.

Чтобы такая память стала дешевой и массовой, нужно научиться совмещать новые материалы с уже существующими кремниевыми микросхемами. Один из лучших вариантов - делать ячейки в форме нитей толщиной в несколько нанометров. Однако технология производства нитей требует высоких температур, которые разрушительно действуют на новые материалы. Ангела Белчер (Angela Belcher) и Десмонд Лоук (Desmond Loke) из Массачусетского технологического института и Сингапурского университета технологии и дизайна нашли способ создавать микроскопические нити при комнатной температуре.

Исследователи использовали частицы германия и олова, которые тоже способны менять фазовое состояние. А собрать нить помог вирус-бактериофаг М13 длиной около 80 нм, паразитирующий на бактерии Escherichia coli. Молекулы на поверхности вируса заряжены отрицательно и поэтому могут притягивать положительно заряженные частицы германия и олова. В растворе без вирусов из частиц получались только бесформенные комки. А как только в раствор добавляли вирусы, частицы прилипали на их поверхности. Изучение раствора с помощью метода энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии показало, что частицы выстраивались в нити толщиной несколько десятков нанометров.

Микроструктуры, собранные на поверхности вируса, оказались пригодными для запоминания информации. Под воздействием тока они успешно меняли состояние с кристаллического на аморфное и наоборот. Любопытно, что модифицированный вариант вируса собирал частицы лучше, чем природные вирусы.

<< Назад: Связь голода с любопытством 25.12.2018

>> Вперед: Цифровые 30А DC-DC регуляторы IR38263/5 24.12.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Носимый ультразвуковой пластырь UPatch для мониторинга беременности 19.06.2026

Беременность - один из самых ответственных периодов в жизни женщины, когда выявление любых отклонений может сыграть решающую роль в здоровье матери и ребенка. Современные методы мониторинга, такие как периодическое ультразвуковое исследование и кардиотокография, имеют серьезные ограничения: они дают лишь кратковременные снимки состояния и часто сопровождаются ложными тревогами. Ученые предложили инновационное решение в виде носимого ультразвукового пластыря, который способен вести непрерывное наблюдение за плодом прямо в утробе матери. Эта технология, получившая название UPatch, открывает новые возможности для раннего обнаружения осложнений и более полного понимания развития ребенка. Разработка UPatch представляет собой первый в своем роде мягкий носимый ультразвуковой датчик, способный в реальном времени фиксировать анатомические структуры плода, кровоток в сосудах и работу пуповины. Устройство компенсирует движения плода и слабые сигналы из глубоких тканей благодаря специальным ал ...>>

Планшет-бумбокс Lenovo Tab Plus Gen 2 18.06.2026

Компания Lenovo представила Tab Plus Gen 2 - обновленную версию популярной модели 2024 года. Новинка получила более крупный дисплей, усиленную аудиосистему и современное программное обеспечение, что делает ее привлекательным выбором для тех, кто любит смотреть видео, слушать музыку и работать в мобильном формате. Устройство сочетает в себе возможности планшета и портативной колонки, подчеркивая акцент на развлечениях. Одним из главных улучшений стал экран, диагональ которого выросла с 11,5 до 12,1 дюйма. Это LCD-панель с высоким разрешением 2560 х 1600 пикселей (2,5K), частотой обновления 120 Гц, поддержкой Dolby Vision и HDR10. В режиме высокой яркости дисплей способен достигать 800 нит, что обеспечивает комфортное восприятие контента даже в хорошо освещенных помещениях. Благодаря этим характеристикам изображение становится более детализированным и плавным. Особое внимание производитель уделил звуку. Аудиосистема планшета теперь включает девять динамиков JBL с поддержкой Dolby A ...>>

Случайная новость из Архива Суперхолодный чип 30.12.2017 Ученые-физики из университета Базеля, Швейцария, преуспели в том, чтобы охладить специализированный наноэлектронный чип до температуры ниже 0,003 Кельвина. В данных исследованиях также принимали участие ученые из Германии и Финляндии, и, помимо охлаждения самого чипа, технология магнитного охлаждения использовалась для того, чтобы охладить и электрические проводники, соединяющие "подопытный" чип с внешними устройствами. Ученым, для того, чтобы установить новый рекорд, приходится конкурировать друг с другом не хуже, чем другим людям, пытающимся установить рекорды "ненаучного" характера. И для того, чтобы охладить экспериментальные приборы до температуры, очень близкой к температуре абсолютного нуля, ученым приходится использовать все более высокотехнологичные системы. Напомним нашим читателям, что абсолютный ноль равен 0 Кельвинов или -273.15 градуса по шкале Цельсия. При температурах, близких к этой точке, возникают идеальные условия для проведения экспериментов, связанных с квантовой механикой и совершенно новыми физическими явлениями. Группа, возглавляемая профессором Домиником Цумбюлем (Professor Dominik Zumbuhl), уже давно использует принципы магнитного охлаждения по отношению к наноэлектронным устройствам. Магнитное охлаждение основано на эффекте дополнительного охлаждения системы после того, как снимается магнитное поле, воздействовавшее на эту систему извне. Однако, для эффективной работы перед снятием магнитного поля требуется удаление тепла, вызванного намагничиванием системы, что производится одним из традиционных способов. Благодаря использованию такого многоэтапного охлаждения, группе профессора Цумбюля удалось охладить чип до температуры чуть ниже 2.8 милликельвина, что является новым рекордом. Более того, для столь глубокого охлаждения чипа ученым пришлось использовать комбинацию из двух независимых систем, основанных на технологии магнитного охлаждения, одна из которых использовалась для охлаждения электрических проводников, температура которых составила 150 микрокельвинов, меньше тысячной доли градуса от точки абсолютного нуля.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026