Chế tạo vi mạch vận chuyển dựa trên bộ nhớ của ram máy tính

  • 686

Các nhà nghiên cứu làm việc tại Đại học Colorado Boulder, Hoa Kỳ cùng với Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (NIST) đã phát triển: Vi mạch công suất nhỏ thế hệ mới (kết hợp giữa: công nghệ vi lỏng và các thiết bị chuyển mạch từ trường) để bẫy, phóng thích và vận chuyển các hạt từ tính (vốn là phương tiện vận chuyển tiềm năng cho các phân tử sinh học như là: DNA).

"Sự đổi mới quan trọng trong vi mạch mới này là: việc sử dụng các thiết bị chuyển mạch từ trường, tương tự như các vi mạch của bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên(RAM) trong máy vi tính", theo các nhà nghiên cứu.

Các hệ thống công nghệ vi lỏng thông thường sử dụng các bơm và các van để vận chuyển các hạt từ tính và chất lỏng đi qua các kênh. Các Vi mạch thông thường giúp vận chuyển hạt từ tính thông qua các hệ thống công nghệ vi lỏng, nhưng đòi hỏi phải được cấp nguồn điện liên tục, cũng như phải được làm mát thường xuyên để tránh việc các hạt từ tính bị thiệt hại do tình trạng quá nhiệt. Vi mạch mới được phát triển theo công nghệ mới, bởi các nhà nghiên cứu làm việc tại Đại học Colorado Boulder, Hoa Kỳ, và Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (NIST), đã loại bỏ được những khiếm khuyết trên, trong khi vẫn cung cấp khả năng truy cập ngẫu nhiên kiểm soát hai chiều và bộ nhớ vẫn được duy trì ngay cả khi đã tắt nguồn.

Trong vi mạch trưng bày (demo): Tính năng chính của hai dòng liền kề với 12 tấm phim mỏng (là các thiết bị chuyển mạch từ trường) còn được gọi là van quay, thường được sử dụng như các cảm biến từ tính trong các đầu đọc của các ổ đĩa cứng(mật độ cao) máy vi tính.

Trong trường hợp này, các van quay được tối ưu hóa cho chức năng hình thành bẫy từ tính. Các xung điện được sử dụng để chuyển đổi trạng thái từ trường của mỗi van quay là được: "bật" để bẫy một hạt từ tính, hoặc "tắt" để phóng thích hạt từ tính này, và do đó di chuyển hạt từ tính này xuống một cái thang được hình thành bởi hai dòng (lines). Các hạt từ tính bắt đầu lơ lửng trong nước muối ở trên các van quay trước khi được sắp xếp thành dãy.

"Đây là một cách tiếp cận công nghệ vi lỏng hoàn toàn mới", theo nhà Vật lý John Moreland, làm việc tại Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (NIST). "Điều thú vị là khi một nam châm vĩnh cửu được chuyển đổi trạng thái, mà lại không tiêu tốn năng lượng. Các vi mạch mới được làm mát bởi sự chuyển đổi trạng thái nhanh chóng của các van quay, vì vậy chỉ cần cung cấp năng lượng cho quá trình chuyển đổi xảy ra trongkhoảng thời gian ít hơn một phần triệu giây".

Trước đây, các nhà nghiên cứu làm việc tại Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (NIST) đã chứng minh rằng: các van quay có thể được sử dụng để bẫy và xoay các hạt từ tính, và gần đây họ đã được trao 02 bằng sáng chế liên quan đến ý tưởng chế tạo một vi mạch từ tính.

Các Vi mạch từ tính được dùng trong thử nghiệm trên cơ thể sống như là: tinh lọc protein và DNA, phá vỡ và phân chia tế bào. Sự xuất hiện của vi mạch mới này, cung cấp một nền tảng khái niệm mới cho một bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên từ tính phức tạp hơn (MRAM) trong thao tác phân tử và tế bào.

Cập nhật: 24/10/2011 Hồ Duy Bình (Theengineer.co.uk)
  • 686

Theo dõi cộng đồng KhoaHoc.tv trên facebook