Un materiale usato in elettronica può ricordare informazioni come il cervello umano

• Sfide scientifiche

Un gruppo di ricercatori della Scuola Politecnica Federale di Losanna (EPFL), in Svizzera, ha messo a segno una scoperta che viene da più parti valutata come di grande interesse.
È stato infatti scoperto un materiale, utilizzabile nell’elettronica, in grado di memorizzare la storia dei precedenti stimoli fisici per un certo periodo di tempo.

La memoria è una delle capacità umane più importanti e lo è anche nel mondo della tecnologia e dell’informatica: basti pensare al ruolo che giocano la memoria RAM e in generale i supporti per lo storage delle informazioni.

Come accade di solito nel caso delle scoperte in ambito accademico, siamo ancora ben lontani dall’utilizzo in applicazioni commerciali ma quanto verificato dal dottorando Mohammad Samizadeh Nikoo a Losanna potrebbe in futuro avere un impatto enorme nel campo delle memorie digitali.

Nikoo stava studiando le transizioni di fase nel biossido di vanadio: egli voleva accertare quanto tempo impiega il materiale per passare da uno stato all’altro. Quando raggiunge i 68 gradi Celsius il biossido di vanadio (VO₂) subisce una forte transizione da isolante a conduttore. I test prevedevano l’applicazione di una corrente elettrica al materiale per riscaldarlo e provocare un cambiamento di stato. Una volta terminato il passaggio di corrente, il materiale si raffredda e torna allo stato originale.

Dopo aver effettuato centinaia di misurazioni, Nikoo ha rilevato che nella struttura del biossido di vanadio si produceva un effetto memoria: quando un secondo impulso di corrente veniva applicato al materiale, è risultato necessario un certo tempo per indurre un cambiamento di stato. La latenza misurata si è mostrata direttamente correlata con la storia dei precedenti cambiamenti di stato: il comportamento manifestato è paragonabile a quello di una sorta di memoria legata al “trattamento” ricevuto in passato.

Prove successive suggerivano che la memoria restasse attiva per almeno 3 ore ma l’indisponibilità dell’attrezzatura necessaria per svolgere misurazioni ancora più avanzate non ha permesso ad oggi di scendere ancora di più nel dettaglio. L’effetto memoria potrebbe verosimilmente persistere più a lungo, forse anche per diversi giorni.

Questa scoperta, già pubblicata su Nature, rende il biossido di vanadio un composto con grandi potenzialità per il mondo dell’elettronica: il suo comportamento potrebbe avere importanti risvolti nel settore.
La professoressa Elison Matioli, a capo del laboratorio all’interno del quale è stata fatta la scoperta, ha dichiarato che nessun altro materiale conosciuto si comporta allo stesso modo.
“Non ci aspettavamo di vedere questo tipo di effetto memoria che non ha nulla a che fare con gli stati elettronici ma piuttosto con la struttura fisica del materiale“, ha aggiunto.

Un materiale che in prospettiva potrebbe migliorare le prestazioni dei sistemi di elaborazione attraverso una maggiore capacità, miniaturizzazione e velocità sarebbe una novità di grande spessore. Il biossido di vanadio si distingue anche dai materiali tradizionali che memorizzano i dati come informazioni binarie basate sulla manipolazione di uno stato elettronico.