我國科學(xué)家研制出用于多模態(tài)信息存儲(chǔ)加密的植入式瞬態(tài)可溶蠶絲蛋白存儲(chǔ)器

瞬態(tài)可溶存儲(chǔ)器是瞬態(tài)可溶電子植入器件中的重要組成部分和信息存儲(chǔ)媒介，該存儲(chǔ)器在實(shí)現(xiàn)可控降解的同時(shí)還需具備穩(wěn)定的存儲(chǔ)和加密功能。近日，中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所科研團(tuán)隊(duì)在《Advanced Materials》雜志發(fā)表題為“A Hierarchically Encoded Data Storage Device with Controlled Transiency”的論文，創(chuàng)新性地研制出基于蠶絲蛋白的多層級可植入瞬態(tài)存儲(chǔ)器，在存儲(chǔ)器機(jī)理、材料和結(jié)構(gòu)方面取得突破。

該存儲(chǔ)器采用了全新的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，將阻變憶阻器、太赫茲超材料、光學(xué)衍射元件三種不同信息類型的存儲(chǔ)單元通過工藝優(yōu)化實(shí)現(xiàn)垂直高密度集成，實(shí)現(xiàn)單器件上電學(xué)、電磁和光學(xué)信息的同步穩(wěn)定存儲(chǔ)。使用溶解特性可調(diào)節(jié)的蠶絲蛋白與可降解金屬（鎂、鋁）組成的存儲(chǔ)器材料體系，既保證各層存儲(chǔ)單元具備良好的電學(xué)、光學(xué)性能，又使存儲(chǔ)器具備逐層逐步降解、多層快速降解、選定區(qū)域可控層數(shù)降解等多種可控降解模式。多模態(tài)信息編碼和多種降解模式的組合極大地提升了瞬態(tài)存儲(chǔ)器的加密能力和信息存儲(chǔ)量，僅16個(gè)單元就能實(shí)現(xiàn)1055比特?cái)?shù)量級信息的存儲(chǔ)；所制備的4×4陣列瞬態(tài)可溶存儲(chǔ)器樣機(jī)實(shí)現(xiàn)了字母表編碼、16位二進(jìn)制編碼演示和校驗(yàn)編解碼示例。得益于蠶絲蛋白的成膜均勻性和精準(zhǔn)可控降解能力，存儲(chǔ)器信息誤讀率低、魯棒性強(qiáng)的特性，滿足了多模態(tài)信息存儲(chǔ)和高穩(wěn)定性存儲(chǔ)的要求。小鼠皮下植入實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了瞬態(tài)存儲(chǔ)器在體內(nèi)逐層降解的可行性與生物安全性。

具有優(yōu)異生物相容性的蠶絲蛋白不會(huì)引起組織免疫反應(yīng)，預(yù)示著新型多層級瞬態(tài)可溶存儲(chǔ)器在植入式器件和芯片、生物體內(nèi)信息存儲(chǔ)和生物電子標(biāo)簽等領(lǐng)域?qū)l(fā)揮重要作用。

論文鏈接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202201035

注：此研究成果摘自《Advanced Materials》雜志，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點(diǎn)和立場，僅供參考。

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