Termin techniczny „memrystor” składa się z dwóch angielskich słów: pierwsze to „pamięć” lub pamięć, a drugie to rezystor (czyli rezystancja). Istotą komórki jest to, że jej przewodnictwo zmienia się w zależności od przepuszczanego przez nią ładunku (to znaczy zależy od historii procesów). Ponadto zależność ta jest wprost proporcjonalna do wartości przepływającego prądu, całkowana w czasie.
Zgodnie z klasyfikacją urządzeń z pamięcią wewnętrzną, memrystor można zaklasyfikować jako nieliniowe urządzenie elektroniczne o właściwościach histerezy. Czyli ze względu na swoje przeznaczenie funkcjonalne element ten należy do kategorii elementów mikroelektronicznych, które mają zdolność zapamiętywania poprzednich stanów (zdjęcie poniżej).
Nowa era komputerów
W latach 70. ubiegłego wieku naukowcy opracowali model teoretyczny opisujący zależność między napięciem przyłożonym do obiektu a całką czasową składowej prądu. Dopiero w 2008 roku powstała pierwsza próbka elementu rezystorowego, częściowo odpowiadająca deklarowanym właściwościom.
Jego reakcja na wpływy prądu nie była podobna do zachowania cewki indukcyjnej z jej strumieniem magnetycznym ani do kondensatora gromadzącego ładunek. Jednocześnie zareagował na ruch ładunków nie jak zwykły rezystor. Okazało się, że naukowcom udało się uzyskać czwarty element elektryczny, inny niż trzy pierwsze!
Właściwości przewodzące nowego komponentu uległy zmianie w wyniku reakcji chemicznych zachodzących w dwuwarstwowej folii o grubości zaledwie 5 nm. Pierwsza z tych warstw została specjalnie zubożona w wyniku wypływu z niej cząsteczek tlenu. Po przyłożeniu napięcia uwolnione ogniwa tlenowe z ładunkiem zaczęły „wędrować” między warstwami, co doprowadziło do zmiany rezystancji elementu.
Nie mógł już powrócić do poprzedniej wartości przewodnictwa, co oznaczało natychmiastowe warunkowe przejście elementu z „zera” do „jedynki”. Zjawisko histerezy w memrystorze pozwoliło na wczesnym etapie badań zobaczyć w nim komórkę pamięci, która z powodzeniem może zastąpić elementy półprzewodnikowe.
Perspektywy aplikacji
Rozważane cechy memrystorów teoretycznie otwierają następujące możliwości:
- Produkcja elementów pamięci o lepszych właściwościach niż nowoczesne pendrive'y.
- Pełna aktualizacja elektronicznej bazy danych urządzeń, w których wykorzystywane są komórki pamięci.
- Znaczny wzrost ich funkcjonalności.
Ważny!Ponieważ memrystor faktycznie naprawia przepływający przez niego ładunek, na przykład podczas używania takich ogniw w komputerze PC można w ogóle obejść się bez ładowania systemu.
Po włączeniu komputer zacznie działać od stanu, w którym został wyłączony poprzedniego dnia. Oczywiście są to tylko założenia teoretyczne, które wymagają praktycznego potwierdzenia w najbliższej przyszłości.