I ricercatori finanziati dal Fondo nazionale svizzero per la scienza hanno creato un nuovo componente elettronico che potrebbe sostituire la memoria flash. Questo memristor potrebbe essere utilizzato anche un giorno in nuovi tipi di computer.
Due giganti dell'informatica, Intel e HP, hanno partecipato a una gara per produrre una versione commerciale di memristors, un nuovo componente elettronico che un giorno potrebbe sostituire la memoria flash (DRAM) utilizzata nelle chiavette USB, Schede SD e dischi rigidi SSD. "Fondamentalmente, i memristori richiedono meno energia poiché lavorano a tensioni più basse, " spiega Jennifer Rupp, professore presso il Dipartimento dei materiali dell'ETH di Zurigo e titolare di una borsa di studio del FNS. "Possono essere molto più piccoli dei moduli di memoria di oggi, e quindi offrono una densità molto maggiore. Ciò significa che possono memorizzare più megabyte di informazioni per millimetro quadrato." Ma attualmente i memristors sono solo allo stadio di prototipo.
Computing meno rigido
Insieme al suo collega chimico Markus Kubicek, Jennifer Rupp ha costruito un memristor basato su una fetta di perovskite spessa appena 5 nanometri. E la cosa interessante è che ha dimostrato che il componente ha tre stati resistivi stabili. Di conseguenza, non può solo memorizzare lo 0 o 1 di un bit standard, ma può essere utilizzato anche per informazioni codificate da tre stati:lo 0, 1 e 2 di un "trit". "Il nostro componente potrebbe quindi essere utile anche per un nuovo tipo di IT che non si basi su logica binaria, ma su una logica che prevede informazioni poste 'tra' lo 0 e l'1, " continua Jennifer Rupp. "Ciò ha implicazioni interessanti per quella che viene definita logica fuzzy, che cerca di incorporare una forma di incertezza nel trattamento delle informazioni digitali. Potresti descriverlo come un calcolo meno rigido."
Un'altra potenziale applicazione è il calcolo neuromorfico, che mira a utilizzare componenti elettronici per riprodurre il modo in cui i neuroni nel cervello elaborano le informazioni. "Le proprietà di un memristor in un dato momento dipendono da ciò che è accaduto prima, " spiega Jennifer Rupp. "Questo imita il comportamento dei neuroni, che trasmettono informazioni solo al raggiungimento di una determinata soglia di attivazione."
In primis, i ricercatori dell'ETH di Zurigo hanno caratterizzato in modo molto dettagliato le modalità di funzionamento del componente conducendo studi elettrochimici. "Siamo stati in grado di identificare i portatori di carica elettrica e comprendere la loro relazione con i tre stati stabili, " spiega il ricercatore. "Si tratta di una conoscenza estremamente importante per la scienza dei materiali che sarà utile per affinare il modo in cui funziona lo stoccaggio e per migliorarne l'efficienza".
Il quarto componente
Il principio del memristore è stato descritto per la prima volta nel 1971, come quarto componente fondamentale dei circuiti elettronici (accanto ai resistori, condensatori e induttori). Dagli anni 2000, i ricercatori hanno suggerito che alcuni tipi di memoria resistiva potrebbero fungere da memristori.
