È noto che durante il funzionamento di qualsiasi sistema informatico nelle sue profondità si verificano ritardi indesiderati associati alla necessità di trasferire blocchi di dati o codice di programma da un luogo all'altro. Molto spesso, si verificano lunghi ritardi durante il trasferimento di dati dalla RAM veloce ai dischi rigidi lenti e viceversa, e la soluzione a questo problema può essere l'uso di grandi array di memoria non volatile, che deve essere veloce quanto la memoria dinamica ad accesso casuale e poco costoso per potrebbe essere incluso nel sistema in quantità sufficiente.
E uno dei tipi promettenti di memoria non volatile così veloce è la memoria a cambiamento di fase (PCM), che verrà discussa di seguito.
La memoria basata sull'effetto delle transizioni di fase funziona commutando l'elemento attivo di ciascuna cella dallo stato cristallino a quello amorfo e viceversa. Tuttavia, l'uso pratico di questo tipo di memoria è stato molto difficile a causa di alcuni problemi. Il problema principale qui è che il materiale utilizzato come elemento attivo, l'antimonuro di gallio, ad esempio, esfolia e perde le sue proprietà di "fase" a temperature superiori a 377 gradi Celsius (650 Kelvin). Pertanto, gli elementi realizzati con tali materiali sono estremamente difficili da includere nella composizione di cristalli di chip semiconduttori, poiché alcune fasi del processo tecnologico della loro produzione includono l'elaborazione ad alta temperatura.
La soluzione al problema della produzione di nanofili da materiali amorfi, che sono elementi attivi delle celle di memoria, è un processo innovativo sviluppato da scienziati del Massachusetts Institute of Technology e della Singapore University of Technology and Design (SUTD). La cosa più interessante del nuovo processo è che per la prima volta un oggetto biologico "vivente" - il virus del batteriofago M13 - appare come il personaggio principale.
I virus M13 modificati, artificialmente “stimolati” da una speciale azione esterna, agiscono come costruttori creando i nanofili più sottili dall'ossido di stagno germanio, un materiale che può agire come elemento attivo di una cella a memoria di fase. Allo stesso tempo, il processo di "costruzione" procede in condizioni normali ei conduttori realizzati con il materiale mantengono pienamente tutte le loro proprietà di "fase".
I ricercatori stanno attualmente lavorando per migliorare la tecnologia per il controllo dell'attività dei virus M13, che presto renderà possibile utilizzare questi virus per realizzare nanofili di lunghezza e diametro strettamente specificati. "Dopodiché, realizzare chip di memoria PCM non volatili sarà un gioco da ragazzi", scrivono i ricercatori. "E poi la nuova memoria eliminerà i ritardi di millisecondi, il che aumenterà la velocità e l'efficienza sia dei computer convenzionali che dei supercomputer di qualsiasi livello di prestazioni".
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