Nuovi chip di memoria trasparenti e abbastanza flessibili da poter essere piegati come un foglio di carta, ma in grado di sopportare una temperatura di 1000 gradi Fahrenheit, pari a 537,8 gradi Celsius. Sono queste le caratteristiche di quella che potrebbe essere la memoria flash del futuro, secondo il professor James M. Tour e il suo team della Rice University. Avevamo riportato i primi dettagli su questa ricerca già nel settembre 2010, ma nel corso di un convegno Tour è tornato a parlarne, offrendo ulteriori dettagli prima non noti, come quelli sulla trasparenza e la resistenza a condizioni "ostili".
"Questi nuovi chip sono davvero una grande novità per l'industria dell'elettronica, che è alla ricerca di sostituti per la memoria Flash. I chip hanno numerosi vantaggi rispetto a quelli odierni […]. La tecnologia Flash ha altri sei o sette anni di miniaturizzazione davanti a sé, ma poi i progettisti si scontreranno con barriere invalicabili". In passato il professore aveva dichiarato che la tecnica di produzione è "adatta per circuiti inferiori ai 10 nanometri". La soluzione ideata da Tour offre inoltre due terminali per bit d'informazione anziché tre, e perciò ben si adatta alla configurazione 3D, cioè allo sviluppo strato su strato in verticale invece che planare.
Clicca per ingrandire
"Per inserire maggiore memoria in un'area più piccola dovete impilare componenti e andare oltre le due dimensioni, come avviene oggi. Dovete insomma passare al 3D", ha aggiunto il professore dichiarando che la sua soluzione ha un elevato rapporto on-off, che è una misura della quantità di corrente elettrica che può scorrere in un chip quando immagazzina informazioni rispetto a quando è vuoto. Più è alto questo rapporto, maggiore è l'interesse dei produttori verso la tecnologia.
Per arrivare a realizzare questa nuova soluzione, Tour e il suo team sono partiti da uno strato di grafene posto sopra all'ossido di silicio, considerato un isolante. Originariamente i ricercatori della Rice pensavano che le incredibili capacità della memoria derivassero dal grafene, il materiale magico sulla bocca di tutti, ma poi hanno scoperto che si sbagliavano. Era la superficie di ossido di silicio a costituire la memoria e perciò è stato possibile sbarazzarsi del grafene.
Stando a quanto riportato da Extremetech, il funzionamento è il seguente: "applicando una tensione all'ossido di silicio si ottengono canali conduttivi di nanocristalli al silicio, cioé percorsi in cui può passare la corrente elettrica, che persistono fino all'applicazione di una nuova tensione. L'ossido di silicio deve essere modellato in un canale sottile, ma a parte questo lo switch resistivo di Tour sembra molto semplice. ?-C (osservate la figura) è uno strato sottile di carbonio che agisce come gli elettrodi".
Chip di memoria flessibile e trasparente creato dai ricercatori della Rice University
"Se pensate che sia simile a i memristori di HP, avete ragione. Come i memristori, la soluzione di Tour è in grado di commutare molto velocemente (sotto i 100ns) e ha una soglia di commutazione elevata. Poiché il dispositivo è così semplice (si tratta in realtà solo un sottile strato di ossido di silicio con due terminali - non c'è metallo!), e il passaggio di nanocristalli al silicio è così piccolo (5 nm), il professore ha fiducia che la memoria sia in grado di scalare a densità molto elevate. Come i memristori, c'è la possibilità che possa essere realizzata una logica convenzionale da questi gate di nanocristalli di silicio, anche se si è fatta ancora poca ricerca in quell'area".
La trasparenza e le piccole dimensioni dei nuovi chip spalancano le porte a potenziali applicazioni. I produttori potrebbero integrare questi chip nel vetro per realizzare parabrezza tecnologici, in grado non solo di visualizzare immagini (i cosiddetti HUD) ma anche di archiviare dati, consentendo di liberare spazio sul veicolo per altri dispositivi e funzionalità . Non è un caso inoltre che questi chip siano stati imbarcati sulla navicella-cargo russa Progress 44 nell'agosto del 2011 per ulteriori sperimentazioni a bordo della Stazione Spaziale Internazionale. Purtroppo la navicella non è mai giunta a destinazione, ed è andata in frantumi sopra la Siberia. Si spera di poter re-inviare questi chip a luglio, in modo da capire come si comporta la memoria in un ambiente ad alte radiazioni come quello spaziale.
La memoria nello spazio, forse a luglio, incidenti permettendo
La nuova tecnologia potrebbe mandare in pensione gli attuali touchscreen composti di ossido di indio-stagno e vetro, materiali fragili che possono rompersi facilmente. Secondo i ricercatori potrebbero essere sostituiti da plastica con memoria incorporata, ottenendo due piccioni con una fava: la flessibilità e la capacità di conservare grandi quantità di memoria, unita al minor spazio fisico occupato nel telefono, così da implementare nuove funzioni o realizzare dispositivi più sottili.
Il professore non ha fatto accenni alla densità e alla capacità di questa memoria, ma la sua soluzione sarebbe in grado d'integrare tanti dati quanti quelli dei moderni hard disk, quindi almeno 3 terabyte. A ogni modo questi chip di memoria sono stati brevettati e Tour sta parlando con i produttori interessati integrarli nei loro futuri prodotti.
Dato che si usa il solo silicio, scommettiamo che saranno interessati in molti, visto che potenzialmente i costi di produzione dovrebbero essere abbastanza contenuti. Abbiamo la sensazione che torneremo a parlarne tra qualche anno, appena ci avvicineremo alla fatidica soglia dei 10 nanometri.