چین تراشه های نامیرا برای حفظ اطلاعات می سازد
وب کنفرانس: این کشف می تواند بطور شایان توجهی هزینه مراکز داده را کم کند و همین طور کاربردهای مهمی در اکتشافات اعماق دریا و هوافضا داشته باشد.
به گزارش وب کنفرانس به نقل از ایسنا، محققان چینی ماده جدیدی ساخته اند که می تواند تراشه های ذخیره سازی حافظه با طول عمر تقریباً بی نهایت تولید نماید. این کشف که با بهره گیری از نوع جدیدی از مواد فروالکتریک تولید شده است، می تواند راه را برای کاهش هزینه مراکز داده، اکتشافات اعماق دریا و صنعت هوافضا باز کند.
به نقل از آی ای، هم اکنون، اغلب از مواد فروالکتریک برای تولید تراشه برای اهداف ذخیره سازی و سنجش استفاده می شود. این مواد برای هوش مصنوعی و سایر حوزه ها با فناوری پیشرفته که تحت تأثیر تحریم های آمریکا قرار گرفته اند، حیاتی هستند.
مواد فروالکتریک به سبب مصرف انرژی کم، خوانش بدون تلفات و قابلیت نوشتن سریع برای ایجاد تراشه های ذخیره سازی عالی هستند. این مواد می توانند به سرعت تحت یک میدان الکتریکی که به عنوان قطبش شناخته می شود و حتی بعد از حذف میدان نیز پایدار می ماند، تغییر حالت دهند.
این رفتار را می توان به صورتی حافظه سریع دائمی تشبیه کرد.
تراشه های ذخیره سازی با طول عمر تقریباً بی نهایت
برای این منظور، مواد فروالکتریک هم اکنون در فناوری ذخیره سازی، حسگرها و دستگاه های جمع آوری انرژی مورد استفاده قرار می گیرند. با این وجود، آنها همین طور این پتانسیل را دارند که در ساخت سرورهای ذخیره سازی یا پشتیبانی از مراکز داده بزرگ در آینده استفاده شوند.
مواد فروالکتریک سنتی که به شکل گسترده بصورت تجاری مورد استفاده قرار می گیرند، مانند سرب زیرکونات تیتانات(PZT)، ممکنست در حین استفاده گرفتار خستگی فروالکتریک شوند.
این منجر به کاهش عملکرد و در نهایت شکست می شود. هدف تیم چینی این بود که با تقویت ساختار مواد به این مشکل رسیدگی کنند.
هی ری(He Ri)، دانشیار و نویسنده اول این مطالعه، توضیح داد: وقتی بار الکتریکی در طول فرآیندهای ذخیره سازی و خوانش جریان پیدا می کند، نقص ها حرکت می کنند و جمع می شوند، در نهایت پروسه قطبش را مسدود می کنند و منجر به خرابی دستگاه می شوند.
او اضافه کرد: این مانند امواجی است که سنگ های کوچک را در دریا جمع می کند و به تدریج صخره بزرگی را تشکیل می دهد که جریان امواج را می بندد.
مشخص شد که این مشکل با ساخت مواد فروالکتریک در لایه ها قابل حل است. با بهره گیری از شبیه سازی های سطح اتمی به کمک هوش مصنوعی، پژوهشگران کشف کردند که مواد فروالکتریک لغزشی دوبعدی، وقتی تحت میدان الکتریکی قرار می گیرند، بطور کلی در طول انتقال بار تغییر می کنند. این امر از حرکت و تجمع عیوب حامله و در نتیجه از خستگی جلوگیری می کند.
این گروه یک ماده لایه ای دوبعدی به ضخامت نانومتری موسوم به ۳R-MoS۲ ساختند. یک نانومتر تقریباً ۱۰۰ هزار برابر کوچک تر از قطر موی انسان است.
بدون تخریب بعد از میلیونها خوانش و نوشتن
آزمایش ها نشان داد که ۳R-MoS۲ بعد از میلیونها چرخه، کاهش عملکرد صفر را نشان می دهد، که به این معناست که دستگاه های ذخیره سازی تولید شده از این ماده فروالکتریک دوبعدی هیچ محدودیتی برای خواندن/نوشتن ندارند. این گزارش همین طور بیان کرد که در صورتیکه مواد فروالکتریک سنتی از نوع یونی، ده ها هزار چرخه خواندن/نوشتن را امکان پذیر می کنند، دستگاه های ذخیره سازی تولید شده از مواد فروالکتریک لایه ای دوبعدی جدید چنین محدودیتی ندارند. بدون محدودیت خواندن/نوشتن، تراشه های ذخیره سازی تولید شده از این ماده بسیار بادوام خواهند بود. بگفته دانشمندان، این امر آنها را جهت استفاده در محیط های سخت مانند هوا فضا و اکتشافات در اعماق دریا ایده آل می کند.
باتوجه به اندازه کوچک مواد، ظرفیت ذخیره سازی در برنامه های کاربردی در مقیاس بزرگ مانند مراکز داده بسیار بیشتر می شود.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب