I ricercatori dell'Università della Pennsylvania hanno sviluppato un dispositivo di memoria ibrido basato su DNA sintetico e un semiconduttore di perovskite. La nuova tecnologia consente di archiviare ed elaborare le informazioni in un unico luogo, consumando 100 volte meno energia rispetto alle soluzioni tradizionali come le unità flash.
La chiave del successo risiede in sequenze brevi e rigide di DNA sintetico, appositamente progettate per esigenze elettroniche. Queste vengono "drogate" con nanoparticelle d'argento affinché il DNA inizi a condurre elettricità e si disponga in una struttura ordinata. Successivamente, questo strato viene integrato con sottili pellicole di perovskite cristallina, un materiale già utilizzato in pannelli solari e laser.
Il memristore risultante conserva le informazioni anche dopo lo spegnimento dell'alimentazione e funziona a una tensione inferiore a 0,1 volt. Il dispositivo funziona stabilmente a temperature fino a 250 gradi Fahrenheit e rimane operativo a temperatura ambiente per oltre sei settimane, una durata significativamente superiore rispetto agli analoghi esistenti basati su perovskite.
«Di solito, per archiviare una maggiore quantità di dati è necessaria più energia», osserva il coautore dello studio Bed Poudel. «Il nostro dispositivo consuma 100 volte meno energia, pur avendo una capacità di archiviazione superiore rispetto ai dispositivi di memoria tradizionali».
La combinazione di DNA e perovskite si è rivelata sostanzialmente più efficace rispetto ai singoli materiali presi separatamente. Secondo Kavya Keremane, ciò apre la strada alla creazione di sistemi neuromorfici che elaborano i dati in modo simile ai neuroni del cervello e potrebbero ridurre significativamente il consumo energetico dei futuri calcoli basati sull'intelligenza artificiale.
Il lavoro è stato pubblicato sulla rivista Advanced Functional Materials ed è protetto da una domanda di brevetto. La ricerca è stata sostenuta dalla National Science Foundation degli Stati Uniti, dai National Institutes of Health e dalle università della Pennsylvania e del Minnesota. In che modo ciò influenzerà la progettazione dei data center di prossima generazione?
