Circuiti multitasking in grado di riconfigurarsi in tempo reale e di commutare funzioni a seconda delle necessità:è questa la promettente applicazione nata da una scoperta fatta all'EPFL e pubblicata su Nanotecnologia della natura . Altri potenziali usi:miniaturizzazione dei nostri dispositivi elettronici e sviluppo di circuiti resilienti.
Sarà possibile un giorno riconfigurare i microchip elettronici come vogliamo, anche quando sono in uso? Lo suggerisce una recente scoperta di un team dell'EPFL. I ricercatori hanno dimostrato che è possibile creare percorsi conduttivi larghi diversi atomi in un materiale, per spostarli a piacimento e anche per farli sparire.
L'elettronica adattabile sta generando un notevole interesse nella comunità scientifica a causa delle numerose applicazioni. Immagina per un momento che un singolo microchip sia in grado di svolgere i compiti di diversi circuiti. Per esempio, un circuito incaricato di elaborare le informazioni sonore potrebbe, quando non viene utilizzato per questo scopo, essere riassegnato per elaborare le immagini. Questo ci permetterebbe di miniaturizzare i nostri dispositivi elettronici.
Allo stesso tempo, diventerebbe possibile sviluppare circuiti resilienti. Ogni volta che un microchip è danneggiato, potrebbe teoricamente riconfigurarsi in modo da poter continuare a funzionare utilizzando i componenti che rimangono intatti. "Un modo efficace per mantenere in funzione i dispositivi difettosi quando si trovano in luoghi difficili da raggiungere, come lo spazio, "dice Leo McGilly, l'autore principale dell'articolo.
Alla base di questa promettente tecnologia ci sono i cosiddetti materiali "ferroelettrici" in cui è possibile creare percorsi conduttivi flessibili. Questi percorsi sono generati applicando un campo elettrico al materiale. Più specificamente, quando viene applicata la corrente elettrica, certi atomi si muovono "su" o "giù, " che è noto come polarizzazione. Negli ultimi anni, il mondo accademico ha osservato che tra queste zone polarizzate si formano vie conduttive larghe diversi atomi, chiamate "muri". L'unico problema è che, fino ad ora, era impossibile controllare come si formano questi percorsi.
All'EPFL, i ricercatori hanno dimostrato che era possibile controllare la formazione di pareti su un film di materiale ferroelettrico, e quindi creare percorsi dove volevano in determinati siti. Il trucco sta nel produrre una struttura a sandwich con componenti in platino all'esterno e un materiale ferroelettrico all'interno. "Applicando campi elettrici localmente sulla parte metallica, siamo stati in grado di creare percorsi in diversi siti e spostarli, e anche di distruggerli con un campo elettrico inverso, " dice Mc Gilly. Per circondare il materiale ferroelettrico sono stati utilizzati elettrodi a bassa conduttività. Ciò significa che la carica si diffonde molto lentamente nella struttura, che consente di controllare esattamente dove viene applicato. "Quando utilizziamo materiali altamente conduttivi, la carica si diffonde rapidamente e le pareti si formano casualmente nel materiale."
A questo punto, i ricercatori hanno testato la loro ricerca su materiali isolati. Il passo successivo consiste nello sviluppo di un prototipo di circuito riconfigurabile. Leo McGilly andrebbe anche oltre. "Il fatto che possiamo generare percorsi dove vogliamo potrebbe permetterci di imitare in futuro i fenomeni che si verificano all'interno del cervello, con la creazione regolare di nuove sinapsi. Questo potrebbe rivelarsi utile per riprodurre il fenomeno dell'apprendimento in un cervello artificiale".
