محققان دیانای مصنوعی را با یک نیمهرسانا ترکیب کردند تا یک دستگاه حافظه فوقالعاده کممصرف ایجاد کنند که قادر به ذخیره و پردازش اطلاعات در یک مکان است. این فناوری بیوهیبریدی در نهایت میتواند به سیستمهای هوش مصنوعی و رایانههای نسل بعدی کمک کند تا از نظر انرژی بسیار کارآمدتر باشند.
دیانای به عنوان طرح ژنتیکی برای هر موجود زنده عمل میکند، اما همچنین روشی فوقالعاده متراکم برای ذخیره اطلاعات است. یک گرم میتواند حدود ۲۱۵ میلیون گیگابایت داده را در خود جای دهد. آوردن این ظرفیت ذخیرهسازی قابل توجه به الکترونیک میتواند منجر به مراکز داده کارآمدتر، پردازش سریعتر و سیستمهایی شود که قادر به مدیریت اطلاعات پیچیدهتر باشند.
چالش، یافتن راهی برای عملکرد مؤثر دیانای بیولوژیکی در کنار مواد الکترونیکی بوده است. محققان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا اکنون رویکردی را برای غلبه بر این ناسازگاری طراحی کردهاند.
این پژوهش که در ژورنال Advanced Functional Materials منتشر شده و موضوع یک درخواست ثبت اختراع است، بر دو مؤلفه کلیدی متکی است: یکی دیانای مصنوعی است که از مولکولهای مهندسیشده شیمیایی موجود در بازار ساخته شده و در توالیهای ژنتیکی کوتاه متناسب با نیازهای الکترونیکی خاص مرتب شدهاند. دیگری پروسکایت کریستالی است؛ یک نیمهرسانا که قبلاً در فناوریهایی از جمله سلولهای خورشیدی، لیزرها و دستگاههای ذخیرهسازی داده استفاده میشود.
«کاویا اس. کرمانه»، محقق پسادکترا در علوم و مهندسی مواد در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، گفت: «زیستشناسی و الکترونیک حوزههای متفاوتی هستند. پل زدن بین این دو حوزه نیازمند توسعه یک پلتفرم مواد کاملاً جدید بود که به آنها اجازه دهد به طور یکپارچه با هم کار کنند. با ترکیب قابلیتهای ذخیرهسازی اطلاعات دیانای با خواص الکترونیکی استثنایی نیمهرساناهای پروسکایت، ما یک سیستم بیوهیبریدی ایجاد کردیم که اساساً نحوه طراحی دستگاههای حافظه کممصرف را تغییر میدهد.»
ساخت یک دستگاه حافظه کممصرف
با استفاده از این مواد، تیم تحقیقاتی یک مقاومت حافظه به نام "ممریستور" ساخت که با انرژی بسیار کمی کار میکند. برخلاف مقاومتهای معمولی که در دستگاههایی از تلفنهای همراه گرفته تا …
