Istraživači integrišu sintetičku DNK i perovskit u memorijski uređaj koji troši 100× manje energije

Tim sa Penn State-a predstavio je bio‑hibridni memristor koji koristi sintetičku, srebrnom dopiranu DNK u kombinaciji s perovskitnim tankim filmom kako bi pohranio i obrađivao informacije uz, kako navode autori, 100 puta manju potrošnju energije u odnosu na slične tehnologije.

Bio‑hibridni memristor od sintetičke DNK i perovskita

Penn State istraživači izvijestili su da su razvili memorijski otpornik (memristor) u kojem su sintetička DNK i kristalni perovskit integrisani u funkcionalni elektronski sklop. Tim navodi da je kombinacija omogućila prijenos elektrona pri naponima manjim od 0,1 volt, te da uređaj obavlja funkciju pohrane i obrade podataka u istom mjestu.

Prema saopštenju istraživača, ključna inovacija je upotreba kratkih, molekularno inženjerski dizajniranih sekvenci sintetičke DNK koje su dopirane nanopartikelima srebra kako bi DNK postala električno provodljiva i organizovana u uredne strukture unutar tankih filmova perovskita. Autori tvrde da ta struktura stvara „bio‑hibridne puteve“ za kontrolisani tok struje kroz uređaj.

Efikasnost, stabilnost i eksperimentalni pokazatelji

U tekstu za javnost autori navode da uređaj zahtijeva znatno manje energije nego komparativne memorijske tehnologije. Istraživači navode da sistem može da obavlja istu memorijsku funkciju uz potrošnju od jedne desetine energije u odnosu na slične pristupe, a u saopštenju se kaže i formulacija „100 puta manje energije" u odnosu na tradiconalne uređaje, koju potpisuju članovi tima.

Tim je takođe izvijestio o termičkoj i vremenskoj stabilnosti: uređaj je, prema navodima, funkcionisao predvidljivo pri temperaturama približnim 250°F (oko 121°C) i ostao funkcionalan na sobnoj temperaturi više od šest sedmica u eksperimentalnim uslovima. Rad također dokumentuje dosljednu promjenu odgovora prilikom promjene smjera struje, što je svojstveno memristivnim svojstvima koja omogućavaju čuvanje električnog „pamćenja" bez stalnog napajanja.

Publikacija, autori i finansiranje

Studija je, kako se navodi, objavljena u časopisu Advanced Functional Materials i predmet je patentne prijave. Među korespondirajućim autorima su Kavya S. Keremane i Bed Poudel (Penn State), a koautori uključuju Neelu H. Yennawar, Luyao Zheng i saradnike sa Penn State-a te istraživače sa University of Minnesota.

Istraživanje je finansijski podržalo Nacionalna naučna fondacija SAD (NSF), Nacionalni institut za zdravlje (NIH), Penn State i University of Minnesota, navodi se u materijalu istraživačkog tima. Više detalja o nalazima i metodologiji dostupno je u saopštenju Penn State-a i povezanom izvještaju o publikaciji.