Hewlett-Packard slaagt er na twee jaar in apparaten deels te doen draaien op memristors. Het begrip memristor staat voor memory resistor of geheugenweerstand. De ontdekking uit 2008 zou RAM-geheugen, CPU’s en harde schijven overbodig kunnen maken.

Godsonderdeel
Om een beter beeld te krijgen van hoe een memristor werkt, moeten we even terugduiken in het verleden. In 1971 al kwam de Amerikaanse professor Leon Chua tot de conclusie dat er naast weerstanden, condensatoren en spoelen nog een vierde elektronisch element moest mogelijk zijn.

Dat vierde element noemde Chua de memristor: een voorwerp dat in staat is om analoge gegevens te onthouden, net zoals het menselijk brein. Normale elektronische geheugens slaan data digitaal op: één of nul.

Naar het idee van de memristor werd vaak verwezen als het godsonderdeel van de elektronische wetenschap. Een beetje zoals het Higgs-boson-element dat fysici met de LHC proberen waar te nemen.

Hoe werkt het?
Toen HP op zoek ging naar nanotechnische materialen die de vereiste functionaliteit van een memristor aankonden, kwam het enkele stoffen tegen die bijna volledig aan de voorwaarden voldeden.

Uiteindelijk kwam het bedrijf in 2008 met een concept voor de dag dat verrassend eenvoudig is. Door twee lagen van de halfgeleider titaniumdioxide tussen elektroden te steken waarbij de bovenste laag enkele zuurstofatomen mist, bekwam het een werkende memristor.

De ontbrekende zuurstofatomen vormen positief geladen ‘belletjes’ op de bovenste laag. Als er door de daarnaast gelegen elektrode een positieve lading gestuurd wordt, verspringen enkele belletjes naar de onderste laag. Een negatieve lading zuigt de belletjes weer naar de bovenste laag toe. Hoe krachtiger de lading, hoe meer belletjes er van laag verspringen.

Vervolgens wordt de weerstand van de onderste elektrode gemeten. Omdat die weerstand afhangt van het aantal belletjes, spreken we niet meer van een één-of-nul-situatie, maar van een waaier aan mogelijke waarden. Bovendien worden die waarden bijgehouden, zelfs als er geen stroom meer aanwezig is.

Bron