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我国科学家研制出用于多模态信息存储加密的植入式瞬态可溶蚕丝蛋
发布日期:2022-05-03 16:20   来源:未知   阅读:

  瞬态可溶存储器是瞬态可溶电子植入器件中的重要组成部分和信息存储媒介,该存储器在实现可控降解的同时还需具备稳定的存储和加密功能。近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所科研团队在《Advanced Materials》杂志发表题为“A Hierarchically Encoded Data Storage Device with Controlled Transiency”的论文,创新性地研制出基于蚕丝蛋白的多层级可植入瞬态存储器,在存储器机理、材料和结构方面取得突破。

  该存储器采用了全新的存储器结构,将阻变忆阻器、太赫兹超材料、光学衍射元件三种不同信息类型的存储单元通过工艺优化实现垂直高密度集成,实现单器件上电学、电磁和光学信息的同步稳定存储。使用溶解特性可调节的蚕丝蛋白与可降解金属(镁、铝)组成的存储器材料体系,既保证各层存储单元具备良好的电学、光学性能,又使存储器具备逐层逐步降解、多层快速降解、选定区域可控层数降解等多种可控降解模式。多模态信息编码和多种降解模式的组合极大地提升了瞬态存储器的加密能力和信息存储量,仅16个单元就能实现1055比特数量级信息的存储;所制备的4×4阵列瞬态可溶存储器样机实现了字母表编码、16位二进制编码演示和校验编解码示例。得益于蚕丝蛋白的成膜均匀性和精准可控降解能力,存储器信息误读率低、鲁棒性强的特性,满足了多模态信息存储和高稳定性存储的要求。小鼠皮下植入实验进一步验证了瞬态存储器在体内逐层降解的可行性与生物安全性。

  具有优异生物相容性的蚕丝蛋白不会引起组织免疫反应,预示着新型多层级瞬态可溶存储器在植入式器件和芯片、生物体内信息存储和生物电子标签等领域将发挥重要作用。

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