Ученые Московского Политеха разработали прототип устройства памяти, которое передает и хранит информацию с помощью теплового потока вместо электрических сигналов. Технология способна работать при экстремальных температурах, высокой радиации и в агрессивных средах, где обычная электроника выходит из строя. Об этом «Газете.Ru» рассказали в Московском Политехе.
Тепловые сигналы обладают важным преимуществом — на них не влияют электромагнитные излучения и радиопомехи. Тепловое излучение может передавать сигнал через различные среды, включая диэлектрики, вакуум или тонкие пленки, что важно для микро- и наноэлектроники.
Тепловая память энергозависима, с произвольным доступом на основе системы кремний-алюминий. Информация записывается и считывается через изменение температуры металлической пленки при прохождении токовых импульсов. Университет уже собрал установку для диагностики элемента тепловой памяти с OLED-дисплеем для контроля работы устройства.
«Тепловая память и другие элементы термотроники открывают возможность создания новых логических и управляющих систем. Главное преимущество — они способны работать при высоких температурах, в агрессивных средах и при сильной радиации, где традиционная электроника быстро выходит из строя», — отметил Аркадий Скворцов.
Однако технология сталкивается с серьезными ограничениями. Тепловой поток распространяется значительно медленнее электрического сигнала, что снижает быстродействие устройств. Сложно управлять направлением теплового потока, поскольку тепло распространяется во все стороны. Кроме того, для поддержания и передачи теплового сигнала требуется больше энергии, чем для электрического сигнала с той же информационной емкостью.
Для решения проблемы привязки к конкретной температуре и низкой частоты переключения исследователи разработали алгоритм «плавающего» нуля, который позволяет устройству приспосабливаться к меняющимся температурным условиям.
Сложность встраивания тепловых каналов в современные микросхемы из-за масштабных ограничений и необходимой теплоизоляции пока ограничивает широкое применение таких систем. Тем не менее разработка тепловых диодов, транзисторов и структур памяти стимулирует развитие новых технологических решений в термоэлектронике и нанотехнологиях.
Ранее были названы анализы, которые помогают выявить артрит.