Forskare från North Carolina State University har utvecklat en minnesenhet som är mjuk och fungerar bra i våta miljöer – vilket öppnar dörren till en ny generation av biokompatibla elektroniska enheter.

"Vi har skapat en minnesenhet med de fysiska egenskaperna hos Jell-O, " säger Dr Michael Dickey, en biträdande professor i kemisk och biomolekylär ingenjörskonst vid NC State och medförfattare till en artikel som beskriver forskningen.

Konventionell elektronik är vanligtvis gjord av styva, spröda material och fungerar inte bra i en våt miljö. "Vår minnesenhet är mjuk och smidig, och fungerar extremt bra i våta miljöer – liknande den mänskliga hjärnan, " säger Dickey.

Prototyper av enheten har ännu inte optimerats för att hålla betydande mängder minne, men fungerar bra i miljöer som skulle vara fientliga mot traditionell elektronik. Enheterna är gjorda med hjälp av en flytande legering av gallium- och indiummetaller i vattenbaserade geler, liknande geler som används i biologisk forskning.

Enhetens förmåga att fungera i våta miljöer, och gelernas biokompatibilitet, innebär att den här tekniken lovar gränssnitt för elektronik med biologiska system – såsom celler, enzymer eller vävnad. "Dessa egenskaper kan användas för biologiska sensorer eller för medicinsk övervakning, " säger Dickey.

Enheten fungerar ungefär som så kallade "memristorer, " som hyllas som en möjlig nästa generations minnesteknik. De individuella komponenterna i den "grötiga" minnesenheten har två tillstånd:ett som leder elektricitet och ett som inte gör det. Dessa två tillstånd kan användas för att representera de använda 1:orna och 0:orna på binärt språk. Den mesta konventionella elektroniken använder elektroner för att skapa dessa 1:or och 0:or i datorchips. Den mosiga minnesenheten använder laddade molekyler som kallas joner för att göra samma sak.

I var och en av minnesenhetens kretsar, metallegeringen är kretsens elektrod och sitter på vardera sidan av en ledande gelbit. När legeringselektroden utsätts för en positiv laddning skapar den en oxiderad hud som gör den motståndskraftig mot elektricitet. Vi kallar det 0. När elektroden utsätts för en negativ laddning, den oxiderade huden försvinner, och det blir gynnsamt för el. Vi kallar det 1.

I vanliga fall, närhelst en negativ laddning appliceras på ena sidan av elektroden, den positiva laddningen skulle flytta till andra sidan och skapa en annan oxiderad hud – vilket betyder att elektroden alltid skulle vara resistiv. För att lösa det problemet, forskarna "dopade" ena sidan av gelplattan med en polymer som förhindrar bildandet av en stabil oxiderad hud. På så sätt är en elektrod alltid gynnsam – ger enheten de 1:or och 0:or den behöver för elektroniskt minne.