“纸”的电子魔力 展开内存组件的未来

“纸”的电子魔力 展开内存组件的未来

　　现在什么东西都能用"印"的，甚至是纸上内存跟电子组件──在各家内存大厂积极推进制程技术、开发3D架构组件的此刻，研究人员展示了纸张制作内存的可能性。或许传统报纸会像电影哈利波特的魔法报纸一样，风靡大街小巷。

　　IEEE院士、美国辛辛那提大学(University of Cincinnati)电子工程教授Andrew Steckl曾在《IEEE Spectrum》期刊发表文章指出，纸张具备成为印刷电子组件软性材料的潜力;Steckl自2008年起就在辛辛那提大学展开以纸张制作电子组件的研究，他表示，与传统的印刷电路基板材料如塑料、玻璃或是硅相较，纸张拥有许多优势：包括可生物分解、低成本、可利用再生能源制造、重量轻又具备可挠性，而且纸张种类繁多的程度让人吃惊。

　　特别重要的一点是，纸张并不只是纤维──虽然它是常见元素──总是有许多额外的成分能让纸张更平滑、更宽或是更强韧，甚至能使其透明化;Steckl指出，纸张的特性需要迎合不同的需求，因此其基础元素的特性很重要，举例来说，滑顺度就是显示器组件会需要的。

　　对纸电子组件的研究可追溯至1960年代，当时美国西屋电气(Westinghouse)的团队做了一个实验，以纸做为薄膜晶体管基板，用以制作开关数组控制液晶显示器内的单独画素。Steckl表示，纸张在电子组件领域还有其他许多应用案例，例如制作太阳能电池、LED以及电子广告广告牌等其他种类的显示器。

IEEE院士、美国辛辛那提大学电子工程教授Andrew Steckl

　　基础电路组成元素例如线路、电阻、电容、晶体管、二极管等都能印在纸上，但内存也能吗?其实Steckl的研究并没有特别只关注以纸张印刷内存的可能性，而有一个台湾大学的研究团队曾发表过一篇论文，分享了结合喷墨与网版印刷技术，在纸张上制作小型电阻式RAM内存单元的研究成果。

　　上述台大研究团队成员连德轩(Der-Hsien Lien)在今年稍早接受《IEEE Spectrum》访问时表示，该团队能在纸上制作约50微米大小的内存单元，也就是可能在每一公分的范围内储存约1,000位的数据，换句话说在一张A4纸上面的内存容量约当1MB;而该团队也假设，采用配备次微米印刷性能的更高阶喷墨打印机，可进一步将A4纸张内存容量提升至1GB。

　　根据台大研究团队在今年8月份所发表的研究报告，他们所开发的纸张印刷内存组件(printed-paper-based memory devices，PPMD)展现了反复开关耐久性(reproducible switching endurance)、可靠的保存性、可调内存窗口(tunable memory window)，以及能在极度弯折状态下运作等特性。

　　台大的报告指出，PPMD能应用于电子产品或生物的卷标，支持多功能、可穿戴，以及在皮肤上、生物兼容的应用;此外研究人员表示，这种纸内存具备一般硅组件没有的可抛弃性以及数据储存高安全性，也展现在数据管理(data handling)上的简易性。

　　研究人员相信以全印刷方式生产的PPMD制造，将带来成本与时间的节省，也可望成为实现未来全纸电路的关键组件;PPMD能直接内建于医疗生物传感器、多功能装置以及自供电系统。看来虽然印刷业逐渐凋零、人们转而阅读数字化讯息，未来的印刷电子、纸内存将让我们不至于真的成为一个"无纸化"世界!

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