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DNA與電子技術結合推動超低功耗記憶體發展 DNA Meets Electronics: Scientists Create Ultra-Low Power Memory Breakthrough
近年來,隨著資料處理需求與人工智慧快速成長,傳統記憶體在功耗與儲存容量方面逐漸面臨瓶頸。為突破前述限制,美國賓州州立大學(The Pennsylvania State University) 材料科學與工程學系(Department of Materials Science and Engineering)研究團隊利用DNA具備極高的資訊儲存密度與低能耗等特性,提出一種結合生物與電子技術的新方法,將合成 DNA(synthetic DNA)與鈣鈦礦半導體(perovskite semiconductor)整合,開發新型超低功耗記憶體元件。 此技術以憶阻器(memristor)為核心,其特性類似人腦神經元,能在斷電後仍保留資訊並記住過去電流方向,且可在同一元件中同時進行資料儲存與運算,具備應用於類神經形態運算(neuromorphic computing)之潛力。研究團隊透過設計短鏈形式的合成 DNA,使其結構易於控制,同時加入銀奈米粒子(silver nanoparticles)進行摻雜(doping),賦予 DNA 導電能力,隨後再與鈣鈦礦薄膜整合,以形成穩定的電子傳遞通道。在效能表現上,該新元件可在低於 0.1 伏特的電壓下運作,且功耗較傳統儲存裝置降低約 100 倍。此外,此新憶阻器在約攝氏 121 度高溫下仍維持穩定,並可於室溫下持續運作超過六週,顯示其在實際應用上的潛力。未來,研究團隊將持續優化相關技術,並探索生物機制在新型電子元件設計中的更多應用可能。
2026/04/06
https://scitechdaily.com/dna-meets-electronics-scientists-create-ultra-low-power-memory-breakthrough/
SciTechDaily
薛孝亭