Nei moderni dispositivi elettronici troviamo circuiti basati su resistori, condensatori e induttori. Esiste però un quarto tipo di componente, ancora sperimentale, chiamato memristore. Da anni gli ingegneri lavorano per perfezionarlo, ma finora i tentativi sono andati perlopiù a vuoto.
Un nuovo progetto di memristore organico messo a punto da un team di ricercatori internazionale con base a Singapore, Stati Uniti e India potrebbe risolvere la maggior parte dei problemi più importanti e rendere questo componente commercialmente disponibile.
Il memristore è stato teorizzato per la prima volta nei primi anni '70, ma abbiamo dovuto attendere il 2008 per dimostrarne l'esistenza - merito degli HP Labs. Concretamente è un componente elettronico a due terminali che ha proprietà sia delle resistenze che della memoria non volatile. La resistenza elettrica non è costante, ma cambia in base alla carica passata nel memristore in precedenza. Già, è in grado di ricordare la propria storia, anche in assenza di energia.
I design precedenti creati in laboratorio hanno fallito nel garantire il giusto mix di caratteristiche utili alla commercializzazione. Spesso erano troppo lenti a cambiare stato o non mantenevano la loro memoria a lungo dopo la rimozione dell'energia.
Il nuovo memristore organico del team guidato da Thirumalai Venky Venkatesan della National University of Singapore è capace di cambiare stato in meno di 30 nanosecondi, un valore simile alle tradizionali resistenze. Può inoltre mantenere tale stato per oltre 11 giorni senza alimentazione.
Il memristore in questione è composto da rutenio insieme a ligandi azoaromatici. Il lavoro teorico che ha portato alla creazione di questo materiale è stato svolto a Yale, mentre le molecole organiche sono state sintetizzate presso la Indian Association for the Cultivation of Sciences.
Nonostante contenga molecole organiche, il memristore si è dimostrato molto stabile. Nessuna degradazione del rapporto on/off si è verificata dopo oltre 10^12 cicli di lettura. Secondo Venkatesan questo materiale è semplice e facile da realizzare, in quanto nessuno dei materiali è particolarmente raro o pericoloso, e le tecniche di fabbricazione sono basate su tecnologie esistenti.
"Può scalare fino a 60 nm2, inoltre rispetta tutti i parametri prestazionali indicati dall'International Technology Roadmap for Semiconductors, persino con dimensioni di 50 nm2", si legge su nanotechweb, "Possono inoltre cambiare stato usando una tensione molto piccola di appena 0,1V, che è la più bassa tensione di commutazione dimostrata in un dispositivo stabile con un rapporto on/off così grande", ha aggiunto Venkatesan. "Hanno anche un tempo di salita inferiore a 30 ns e c'è il potenziale per passare a velocità inferiori al nanosecondo, e sono stabili per oltre due mesi a 76,85 gradi Celsius".
Secondo i ricercatori il nuovo dispositivo può rimpiazzare qualsiasi memoria a stato solido odierna, e anche la RAM. Insomma, può diventare una memoria universale capace di svolgere tipi di operazioni diverse. Le potenzialità però sono sterminate.
Il team è ora impegnato a migliorare le prestazioni del suo memristore e superare possibili ostacoli verso l'approdo in commercio.
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