Исследователи из Университета штата Северная Каролина (США)
изобрели новый «мягкий» компонент электронной схемы из жидких металлов и
гидрогелей.
Квазижидкие диоды и мемристоры, построенные на основе этой
технологии, как ожидается, будут лучше традиционной электроники
взаимодействовать с мокрыми и мягкими средами — например, с человеческим
мозгом.
Электроды устройства сделаны из сплава галлия (75%) и индия (25%).
При комнатной температуре сплав находится в жидком состоянии и обладает
высокой проводимостью.
Электроды помещены в пластиковый корпус. Между ними зажаты две плёнки
из агарозы — гидрогеля, широко используемого в биохимии. 90% его массы
составляет вода.
Каждая плёнка легирована электролитами: одна содержит полиакриловую
кислоту (ПАК), а вторая — полиэтиленимин, играющий роль базы.
Прекрасный кандидат на участие в искусственных нейронных сетях будущего (иллюстрация авторов исследования)
Сопротивление устройства можно менять путём подачи напряжения. В
области контакта между электродами и агарозой естественным образом
появляется тонкое резистивное покрытие из оксида галлия. Высокий уровень
рН базы подавляет его образование со своей стороны. А на ПАК-электроде
подача напряжения меняет толщину окисла: отрицательное напряжение делает
оксид тоньше и снижает сопротивление устройства, а положительное всё
делает наоборот. Переключаясь тем самым между проводящим и непроводящим
состоянием, можно увеличивать и уменьшать ток.
Поскольку устройство сохраняет память о своём сопротивлении при
выключенном токе, оно действует как мемристор. В ходе лабораторных
испытаний память могла продержаться в течение трёх часов.
