Naukowcy z Uniwersytetu Hsinchu (Tajwan) i Politechniki w Karlsruhe (KIT) zaprezentowali urządzenie wykorzystujące zjawisko bistabilności elektrycznej, które w przyszłości może być wykorzystane jako nośnik pamięci typu WORM (ang. Write-Once-Read-Many). Pamięci typu WORM umożliwiają jednokrotny zapis i wielokrotny odczyt danych, przy czym raz zapisane dane nie mogą być później modyfikowane. Dobrze znanym przedstawicielem tego typy pamięci jest stosowana od blisko trzydziestu lat płyta CD.

Do budowy urządzenia wykorzystano kompozyt biopolimerowy na bazie kwasu dezoksyrybonukleinowego DNA, kationowego surfaktantu tj. chlorku cetylotrimetyloamoniowego (CTMA), trifluorooctanu srebra oraz fotoinicjatora Irgacure® 2959. Nanocząstki srebra (Ag NPs) wytwarzane są w procesie redukcji soli za pomocą wolnych rodników ketylowych powstających wskutek naświetlania fotoinicjatora promieniowaniem ultrafioletowym.

Kompozyt biopolimerowy z nanocząstkami srebra umieszczony był pomiędzy elektrodami umożliwiającymi bezpośrednie zbadanie charakterystyki prądowo-napięciowej. Wspomniane wcześniej zjawisko bistabilności elektrycznej sprowadza się do istnienia dwóch stanów przewodnictwa odpowiadającym stanom „ON” i „OFF”. Dwa poziomy przewodnictwa związane są wprost z wytwarzaniem nanocząstek (Ag NPs) in situ. W warunkach laboratoryjnych oszacowano, że stosunek przewodnictwa on/off wynosi ~233. Ponadto stwierdzono, że poziom przewodnictwa w stanie „ON” jest zależny od koncentracji nanocząstek oraz od grubości warstwy biopolimeru. Ustalono, że transformacja stanów jest nieodwracalna tj. cząstki raz aktywowane do stanu „ON” nie wracają do stanu „OFF”.

Autorzy pracy mają nadzieję, że dzięki prostej metodzie pokrywania odśrodkowego (ang. spin coating) uda się wykorzystać zjawisko do produkcji pamięci optycznych czy też do zastosowań plazmonowych.

Kosma Szutkowski

Słowa kluczowe: nanocząstki srebra, pamięć WORM, fotoinicjator, biopolimer.

Źródło: Applied Physics Letters 99, 253301 (2011)