(PhysOrg.com) -- Een recente studie van het National Institute of Standards and Technology heeft mogelijk de optimale eigenschappen onthuld voor een nieuw type computergeheugen dat nu in ontwikkeling is. Het werk, uitgevoerd in samenwerking met onderzoekers van de George Mason University (GMU), is gericht op het optimaliseren van op nanodraad gebaseerde geheugenapparaten voor het opvangen van ladingen, mogelijk de weg verlichten naar het maken van draagbare computers en mobiele telefoons die dagenlang kunnen werken tussen oplaadsessies.

De ontluikende technologie is gebaseerd op silicium gevormd tot kleine draadjes, ongeveer 20 nanometer in diameter. Deze "nanodraden" vormen de basis van geheugen dat niet-vluchtig is, houdt de inhoud vast, zelfs als de stroom is uitgeschakeld, net als het flashgeheugen in USB-sticks en veel mp3-spelers. Dergelijke nanodraad-apparaten worden uitgebreid bestudeerd als mogelijke basis voor computergeheugen van de volgende generatie, omdat ze de belofte inhouden om informatie sneller en met een lager voltage op te slaan.

Nanowire-geheugenapparaten hebben ook een bijkomend voordeel ten opzichte van flash-geheugen, die ondanks zijn gebruik ongeschikt is voor een van de meest cruciale geheugenbanken in een computer:het lokale cachegeheugen in de centrale processor.

"Cachegeheugen slaat de informatie op die een microprocessor direct voor de taak gebruikt, " zegt NIST-natuurkundige Curt Richter. "Het moet heel snel werken, en flash-geheugen is gewoon niet snel genoeg. Als we een vasten kunnen vinden, niet-vluchtige vorm van geheugen ter vervanging van wat chips momenteel gebruiken als cachegeheugen, computerapparatuur zou nog meer vrijheid kunnen krijgen van stopcontacten - en we denken dat we de beste manier hebben gevonden om silicium nanodraden te helpen hun werk te doen."

Hoewel het onderzoeksteam zeker niet de enige laboratoriumgroep ter wereld is die aan nanodraden werkt, ze maakten gebruik van de talenten van NIST op het gebied van meten om te bepalen wat de beste manier is om geheugenapparaten voor het vasthouden van lading te ontwerpen op basis van nanodraden, die moet worden omgeven door dunne lagen materiaal, diëlektrica genaamd, die elektrische lading opslaan. Door een combinatie van softwaremodellering en karakterisering van elektrische apparaten te gebruiken, het NIST- en GMU-team verkende een breed scala aan structuren voor de diëlektrica. Op basis van het inzicht dat ze hebben opgedaan, Richter zegt, een optimaal apparaat kan worden ontworpen.

"Deze bevindingen creëren een platform voor onderzoekers over de hele wereld om de op nanodraad gebaseerde benadering van hoogwaardig niet-vluchtig geheugen verder te onderzoeken, " zegt Qiliang Li, assistent-professor Electrical and Computer Engineering bij GMU. "We zijn optimistisch dat op nanodraad gebaseerd geheugen nu dichter bij de echte toepassing komt."