FlexRAM, la memoria diventa flessibile e indossabile ispirandosi alla biologia

Un gruppo di ricercatori dell’Università di Tsinghua (Pechino) ha sviluppato un nuovo prototipo di memoria RAM resistiva, realizzata utilizzando metallo liquido. Battezzata FlexRAM, la nuova soluzione per la memorizzazione dei dati prevede la sospensione di gocce di metallo liquido a base di gallio in un materiale biopolimero morbido (Ecoflex).

Applicando impulsi di tensione, il materiale reagisce attivando processi di ossidazione e di riduzione. Nell’ossidazione, il metallo liquido reagisce con l’ossigeno dell’aria formando uno strato di ossido sulla sua superficie. Nella riduzione, l’ossido può essere rimosso togliendo atomi di ossigeno. I due processi permettono di imitare il fenomeno di polarizzazione dei neuroni, con il quale le cellule nervose generano e trasmettono segnali elettrici.

Le principali caratteristiche di FlexRAM, memoria che si ispira ai processi biologici naturali

Abbiamo detto che la bioinformatica sarà sempre più protagonista in futuro: la FlexRAM potrebbe rappresentare un nuovo trait d’union tra uomo e macchina. Non è un caso, infatti, che gli ideatori di questo nuovo approccio per la realizzazione di memorie RAM si sia ispirato ai processi biologici e biomeccanici degli esseri viventi per migliorare, a lungo termine, le tecnologie di storage volatile e permanente delle informazioni (biomimesi).

Sì, perché è emerso che nel caso della FlexRAM i dati persistono nel liquido inerte per circa 12 ore: la possibilità di memorizzare i dati in modo permanente, in assenza di qualunque tipo di alimentazione, diventa quindi cosa concreta. La tensione applicata, inoltre, consente il passaggio reversibile tra stati di resistenza alta e bassa, corrispondenti ai bit 1 e 0 del codice binario.

Il prototipo di FlexRAM appena presentato è composto da 8 unità di memoria indipendenti da 1 bit ciascuna (ognuna costituita da una goccia di metallo liquido), memorizzando un totale di 1 byte. Il numero di cicli di scrittura assicurati dalla memoria è pari a 3.500, un numero molto lontani dall’ordine dei milioni di cicli che garantiscono le tradizionali memorie non flessibili.

Lo studio appena elaborato dagli scienziati asiatici è quindi estremamente promettente in ottica futura ma ben lontano dalla realizzazione di un prodotto commerciale. Le gocce di metallo, inoltre, dovrebbero essere portate da scala millimetrica verso dimensioni nanometriche per aumentare significativamente la densità di memoria.

Perché FlexRAM e così promettente

FlexRAM rappresenta una svolta per i circuiti e per le applicazioni elettroniche in generale: in futuro i produttori potrebbero realizzare componenti per la memorizzazione dei dati che possono flettersi e piegarsi liberamente.

I ricercatori immaginano l’utilizzo di FlexRAM per le applicazioni di soft robotics, robot “morbidi” che si rifanno alla biologia, cercando di imitare la flessibilità e la versatilità dei tessuti biologici e muscolari. Un modo per mettersi alle spalle l’utilizzo di strutture rigide e metalliche. Altri campi applicativi citati dai ricercatori sono gli impianti medici e i dispositivi indossabili flessibili.

Sebbene si trovi ancora in fase embrionale, FlexRAM dimostra che alcune innovazioni nel campo dell’informatica e nel segmento dello storage dei dati, a volte ritenute fantasiose o irrealizzabili, possono diventare realtà attraverso un incessante approfondimento scientifico.

Nell’immagine in apertura (fonte: JING LIU/TSINGHUA UNIVERSITY) il processo di ossidazione e riduzione del liquido a base di gallio, al centro del funzionamento della FlexRAM.