Блог компании МТС. Автор: @divolko3. Сразу стоит сказать, что проект далёк от коммерческого использования, пока это лишь задел на будущее. Но эксперты считают, что перспективы у него есть, и неплохие. О том, что из себя представляет технология и на базе чего работает, расскажем под катом.

Жидкая оперативная память?

Да, команда учёных из китайского университета Циньхуа (Tsinghua University) представила прототип жидкой оперативной памяти. В основе — физические свойства металла галлия, который плавится при очень низкой температуре — 29,8 градуса по шкале Цельсия.

Галлий — лишь один из компонентов системы, есть и второй. Сообщается, что это вещество, которое разработчики назвали EcoFlex. Насколько можно судить, это поливинилацетатный гидрогель. Он не даёт металлу вытекать, когда тот принимает жидкую форму, плюс улучшает общие механические свойства самой памяти. Эксперименты показали стабильность системы при экстремальных деформациях (100% растяжение, изгиб на 180°, скручивание на 360°).

Капля, которую можно видеть на фото, — это как раз первый прототип оперативной памяти. Металл введён в полимер, а его сопротивление измеряется. По словам учёных, капли галлия окисляются и восстанавливаются в среде биополимера.

Под воздействием тока металл окисляется, в результате возрастает его сопротивление, этой характеристике даётся значение «1». После того как полярность напряжения изменяется, происходит восстановление, и сопротивление металла падает, соответственно, получаем значение «0».

Исследователи подключили систему из 8 таких модулей с галлием к компьютеру и закодировали строку букв и цифр в форме нулей и единиц на весь массив, получив таким образом 1 байт информации. Для интерфейса подключения использована широтно-импульсная модуляция. Конечно, 1 байт — это смешно, если говорить о современных требованиях к работе с данными. Но, как и указывалось выше, пока что это лишь начальная стадия работы над технологией, в дальнейшем китайцы планируют разработать гораздо более современные модули.

Недостаток системы на текущий момент — малый срок службы, эта память рассчитана лишь на 3 500 циклов перезаписи, в то время как современные системы способны выдержать миллионы таких циклов.

А зачем всё это?

FlexRAM может найти применение в разнообразных системах, включая компьютеры, одежду, аксессуары, адаптируемое оборудование для различных поверхностей, мобильные устройства и системы, приспосабливаемые к человеческому телу (протез). Однако данная технология используется лишь на базовом уровне и требует дальнейшего развития и доработки. На это, по всей видимости, потребуется несколько лет.

FlexRAM можно использовать не только в качестве ОЗУ, но и в качестве кратковременной постоянной памяти. Информация в такой системе хранится в течение 12 часов, если не подавать питание, то есть её можно назвать энергонезависимой памятью. Это, конечно, не годы, как в случае с SSD, но тоже довольно неплохо.

«Возможные габариты этих устройств FlexRAM могут варьироваться в широких пределах. Например, размер каждого из элементов капельной памяти может составлять от миллиметров до нанометров. Интересно, что, как показало настоящее исследование, чем меньше размер капель, тем более чувствительна реакция памяти», — сообщают разработчики.

Через несколько месяцев учёные обещают представить более совершенную систему, которая сможет работать с большим объёмом данных и выдерживать больше циклов перезаписи. В целом всё это интересно, поскольку многие современные разработки начинались с относительно простых вещей, постепенно совершенствуясь.

Не только память, но и роботы

Используют галлий и другие команды исследователей. Так, учёные из Университета Карнеги-Меллона и Чжэцзянского университета примерно год назад представили «робота», который способен проникать сквозь прутья клетки — прямо как жидкий Терминатор из одноимённого фильма.

Форма и движения такого «робота» контролируются магнитным полем. О разработке чего-то вроде Т1000 речь не идёт, скорее, исследователи создают систему для адресной доставки лекарственных препаратов или точного внедрения имплантов без инвазивных процедур.

Основа робота — магнитоактивное фазовое переходящее вещество (МФПВ). Базовый компонент — галлий, в который вкрапляются магнитные микрочастицы, позволяющие контролировать форму «робота» и направление его движения. При помещении такого вещества в переменное магнитное поле галлий можно нагревать, превращая в жидкость, а затем он снова застывает, при необходимости.

При помощи этой технологии учёные смогли заставить роботов МФПВ соединяться в цепочку, извлекать различные частицы из модели желудка и преодолевать препятствия. Создали они и робота, похожего на фигурку LEGO, который сбегает из клетки, разжижаясь в момент перехода.

В целом всё это интересно, возникает лишь вопрос, каким образом исследователи собираются заставить робота отвердеть, когда тот будет находиться в организме. Ведь порог плавления галлия — около 30 градусов Цельсия, а в теле человека температура значительно выше.