可穿戴技术迎来又一重大突破：科学家在柔性塑料表面植入磁存储芯片

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新加坡国立大学的副教授Yang Hyunsoo，带领研究团队成功地将磁存储芯片嵌入到塑料材料中，展示了存储芯片的柔韧性。

（图片来源于: 新加坡国立大学）

引言

通常，我们看到的存储器芯片，都是方形的黑色小片，带有一些金属管脚，以便集成到电路板上。时下，智能穿戴技术日益发展，柔性电子元器件的需求也随之增加。最近，新加坡国立大学的研究人员，发明了一种新的“智能”塑料，能够进行数据存储和处理功能。它看上去就像一张透明胶片，上面有一些细微的雕刻，可以轻易弯成管状。它成为了柔性电子革新方面的重大技术突破，在不久的将来，柔性可穿戴电子，将更加贴近现实应用。

团队和技术简介

这项技术，在和延世大学，根特大学以及新加坡材料研究与工程学院的研究人员合作下完成。研究团队，成功地将强大的磁存储芯片嵌入到塑料材料中。该内存芯片，具有延展性，对于开发柔性和轻量级的设备，是一种至关重要的元器件。在例如汽车电子，医疗电子，工业马达控制和机器人，工业电力和能源管理，以及军事和航空电子系统等方面，该技术具有巨大的应用潜力。

研究团队，由新加坡国立大学的电子与计算机工程系副教授，Yang Hyunsoo带领。这项研究发表在2016年7月6日的《先进材料》杂志上。

研究所应对的挑战

最近，柔性电子日益成为相关研究的主题，特别是柔性磁存储设备，更引起了广泛重视。因为，柔性磁存储设备是数据存储和处理的基本元器件，可应用在需要进行无线通信，数据存储和编码处理的可穿戴设备和生物医学设备中。

尽管，研究人员基于不同的存储芯片和材料，进行了大量研究，但是，使用柔性基片制造高性能存储芯片，而又不以牺牲性能为代价，成为了一项显著的挑战。

为了应对目前的技术挑战，Yang副教授的研究团队，开发的新技术，能够在柔性塑料表面植入高性能的磁存储芯片。

这种新设备，对磁性随机存储器(MRAM)进行操作，使用基于氧化镁(MgO)的磁隧道结来存储数据。MRAM，在很多方面，超越了传统的随机存储器（RAM）芯片，包括：在电源切断后保留数据的能力，高速处理以及低功耗。

技术的具体实现方法

研究团队，首先，在硅表面种植基于氧化镁(MgO)的磁隧道结，然后蚀刻掉下面的硅。团队在由聚对苯二甲酸乙二醇酯组成的塑料表面，使用印制的方法，植入磁存储芯片，但是，与此同时，要控制在塑料表面植入存储芯片带来的巨大压力。

研究的成果和意义

根据杨教授的说法，实验展示了该设备的隧道磁电阻可以达到300%，就像汽车的超大马力一样。同时，研究人员还提高了对于切换时急缓度的控制。所有这些改进，使得柔性磁存储芯片传输数据的速度更快。

未来展望

柔性电子将成为未来的标准，所有的电子组件都需要和柔性电子设备兼容。

Yang副教授的团队，是首个在柔性物体表面制造磁存储器的团队，这个里程碑式的成就，提高了柔性存储设备的性能，促进了未来的柔性电子革新。

团队的技术，得到了美国和韩国的专利授权。他们还将继续进行实验，调整压力的水平，提高设备的磁阻，并且在其他各种电子元器件上进行技术应用，和行业伙伴一起拓展这项新技术的未来应用。

参考文献：Li Ming Loong, Wonho Lee, Xuepeng Qiu, Ping Yang, Hiroyo Kawai, Mark Saeys, Jong-Hyun Ahn, Hyunsoo Yang. Flexible MgO Barrier Magnetic Tunnel Junctions. Advanced Materials, 2016; 28 (25): 4983 DOI:

消息来源：http://news.nus.edu.sg/press-releases/10642-flexible-magnetic-memory-device

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