Исследователи из России разработали сверхгибкий материал на базе полимерных и оксидных пленок, который способен хранить в себе информацию и при этом переносить большое число сгибаний и растягиваний. Его можно использовать в качестве основы для умных сенсоров, нейроимплантов и других устройств, сообщил Центр научной коммуникации МФТИ.

«Чтобы показать, что устройство обладает беспрецедентными механическими свойствами – оно выдерживает многократное складывание пополам – мы разработали целую установку. На ней мы продемонстрировали, что созданная нами гибкая флешка выдерживает 150 тыс. циклов изгиба и растяжение нагрузкой в полтора килограмма», – заявила заведующая лабораторией перспективных концепций хранения данных МФТИ (Долгопрудный) Анастасия Чуприк, чьи слова приводит центр коммуникации. Она также подчеркнула, что вручную ученые не смогли бы достичь таких цифр.

Созданная Чуприк и ее коллегами основа для разработки гибкой памяти представляет собой пленку из полимерного материала полиимида, внутрь которой встроена сверхтонкая прослойка из оксида гафния, в которой содержатся также атомы циркония. Данный материал представляет собой так называемый сегнетоэлектрик (ферроэлектрик) – вещество, распределением электронов в котором можно управлять при помощи электрических полей.

Это позволяет использовать пленки и кристаллы подобных веществ для создания нового типа энергонезависимой памяти, где данные хранятся в виде «кучек» электронов. По мнению инженеров и физиков, она будет работать так же быстро, как современная ОЗУ, но при этом информация из нее не будет исчезать при отключении питания, что роднит ее с флеш-чипами. В случае с оксидом гафния, эти пленки могут обладать очень низкой толщиной, порядка 10 нанометров.

«Пленки оксида гафния проявляют сегнетоэлектрические свойства будучи очень тонкими: от 4 до 30 нанометров, а с другими материалами нужна толщина больше 100 нанометров. Поэтому мы ожидали, что материал окажется очень гибким и будет сохранять свои сегнетоэлектрические свойства при сгибах и различных механических деформациях», – пояснила Чуприк.

Так, ученые создали гибкий прототип флэш-памяти на базе пленки из полиимида и оксидов гафния и циркония, обладающий высокий уровнем биосовместимости. Последующие проверки его работы показали, что устройство не потеряло способности считывать и записывать информацию после 150 тыс. циклов деформации. Это открывает дорогу для создания сверхгибких систем хранения информации, подытожили исследователи.