FlexRAM, du métal liquide pour stocker des données

Le développement des composants flexibles se fait depuis plusieurs décennies, dans plusieurs domaines. Il est principalement motivé par une demande croissante de dispositifs plus légers, plus portables et plus performants. FlexRAM a décidé de repousser les limites de la recherche en ouvrant un nouveau champ de possibilités.

FlexRAM est un nouveau périphérique de stockage qui s’inscrit dans le domaine de la robotique douce et qui a été développé par des chercheurs à l’Université Tsinghua de Pékin (Beijing). Jing Liu, professeur au sein du département d’ingénierie biomédicale de l’Université de Tsinghua, explique qu’avec l’utilisation croissante de dispositifs flexibles, il y aura également une demande croissante pour les caractéristiques déformables de la mémoire. 

Jing Liu et de nombreux chercheurs ont donc développé le dispositif FlexRAM qui est une mémoire vive et flexible. Ce dernier se distingue des périphériques classiques par son état. FlexRAM stocke les données dans un environnement en grande partie liquide tandis que, conventionnellement, les systèmes de stockage classiques se font dans un environnement solide.

“Cette avancée modifie fondamentalement les notions traditionnelles de mémoire flexible, offrant une base théorique et une voie technique pour les futurs robots intelligents doux, les systèmes d’interface cerveau-machine et les dispositifs électroniques portables/implantables.” – Jing Liu.

Le processus de fabrication est basé sur le mode de fonctionnement du cerveau. En effet, les chercheurs ont utilisé un alliage d’éléments gallium et indium qui sont des métaux liquides. Cet alliage alterne entre oxydation et réduction, et baigne dans une solution qui imite la polarisation et dépolarisation des neurones. C’est grâce à cette imitation qu’on peut y stocker et effacer des données.

Le gallium reste à l’état liquide à température ambiante, ce qui facilite son oxydation pour ainsi former une couche d’oxyde de gallium en surface. C’est un état de résistance électrique élevée du système de stockage alors que l’état liquide, quant à lui, correspond à un état de faible résistance. Et c’est cette grande différence de résistance qui est essentielle aux performances de stockage de la mémoire.

Afin de garantir des performances optimales, les chercheurs ont utilisé Ecoflex, un polymère extensible, dans le but d’encapsuler l’alliage.

Pour lire et écrire des données, on applique une certaine tension au dispositif. Lors de l’application d’une basse tension, le métal s’oxyde, on est donc dans l’état de haute résistance “1”. Lorsqu’on inverse la polarité de la tension, le métal se réduit, on est cette fois-ci dans l’état de faible résistance “0”.

La capacité de lecture et d’écriture de la FlexRAM a été démontrée par les chercheurs lors d’une démonstration où, grâce à des commandes informatiques, ils ont pu y écrire une chaîne de caractères sur 8 bits.

Certes la démonstration a été faite sur 1 seul octet, mais on peut noter plusieurs performances réalisées par FlexRAM comme la persistance des données lorsque l’alimentation est coupée, la conservation jusqu’à 12 heures des données dans une environnement pauvre ou faible en oxygène et sa capacité à pouvoir être réutilisé plusieurs fois en conservant des performances stables pendant plus de 3500 cycles de fonctionnement (de lecture/d’écriture).

Évidemment, les performances sont beaucoup plus faibles que les périphériques de stockage classiques, car FlexRAM n’est qu’au stade d’embryon, mais Jing Liu reste optimiste et déclare que “FlexRAM pourrait être incorporée dans des systèmes informatiques entiers à base de liquide”.

Source : IEEE Spectrum