Исследователи создали новое гибридное устройство памяти, объединив искусственно синтезированную ДНК с кристаллическим перовскитом в единую электронную систему. Как сообщает kurazh.org, эта технология может стать основой для следующего поколения энергоэффективной электроники и компьютерных систем с применением искусственного интеллекта.

Ключевым элементом разработки является мемристор — компонент, способный сохранять направление электрического тока даже после отключения питания. Это позволяет не только хранить информацию, но и обрабатывать её непрерывно, без необходимости передавать данные между памятью и процессором. Основу устройства составляют короткие искусственные цепочки ДНК, модифицированные для электропроводности путём добавления наночастиц серебра. Они интегрированы с тонкой плёнкой перовскита, которая создаёт особые проводящие каналы для движения электронов.

Устройство работает при сверхнизком напряжении — менее 0,1 вольта. По словам авторов, энергопотребление примерно в десять раз ниже, чем у современных аналогов, а потенциал плотности хранения данных значительно возрастает благодаря свойствам ДНК. "Устройство работало при напряжении менее 0,1 вольта, а по заявлениям авторов, потребляло примерно в 10 раз меньше энергии по сравнению с аналогичными технологиями. При этом исследователи говорят о потенциально значительно более высокой плотности хранения данных благодаря свойствам ДНК".

Уникальность технологии заключается в том, что мемристор может не только хранить, но и обрабатывать информацию параллельно — подобно работе нейронных сетей человеческого мозга, где память и вычисления тесно взаимодействуют. Благодаря этому свойству разработка имеет значительный потенциал для использования в нейроморфных компьютерах и современных системах искусственного интеллекта, которые требуют высокой скорости обработки данных при минимальном энергопотреблении.

Среди преимуществ устройства — долговечность и стабильность. Эксперименты показали, что память сохраняет работоспособность при температуре до 121°C, а в условиях комнатной температуры остаётся функциональной более шести недель. В то же время для внедрения этой технологии в промышленных масштабах необходимы дополнительные исследования — в частности, испытания на больших системах и проверка надёжности в течение длительного времени.

Научная работа опубликована в журнале Advanced Functional Materials.