編者按:以前的電腦體積十分龐大,需要幾幢樓房才能裝得下。但是,現在的平板電腦最小的已經可以裝進褲袋里面了。電子設備制造領域的發展趨勢也如此:以前需要工廠那么大的面積,但是現在所需的面積已經慢慢縮小了。你甚至可以用自己的打印機把電子設備“打印”出來。只需要一臺約50美元左右的打印機,你就能用它來打印出一張記憶卡或U盤等小巧的電子設備!
打印范圍:小巧電子設備
雖然這張記憶卡的容量還遠遠不能支持一臺筆記本電腦,但可以運用在其他要求稍低一點的領域。比如:它可以用作智能標簽,給工作車間的所有產品標記上號碼。美國物理學會(American Institute of Physics )近日發表的期刊中有一項研究,證明了一個理念:可以用激光打印技術把存儲單元(memory cells,與電晶體類似)打印在延展性強的塑料以及錫箔紙上。雖然這項技術尚未達到完備階段,但是在不久的將來,這種打印存儲單元的技術將會對電子設備制造業帶來翻天覆地的變化,就好像3D打印技術改變了硬件設備生產格局一樣。
技術優勢:成本低
用打印機制造電子設備的成本其實并不高。首先,你需要一臺約50美元左右的激光打印機。然后,你需要PET膜把電路打印在上面,這么一卷薄膜頂多只需要幾美元。而最貴的配件要數銀系導電油墨(silver ink),一盒50毫升的銀系導電油墨要300至400美元。除此之外,零基礎的人還需要掏錢學一下電子工程的基本原理,這樣才能設計屬于自己的存儲單元矩陣(memory cell matrices)。
在這一過程中,你還必須“打印”電阻式記憶體(resistive memory),這種記憶體能夠把現有的短期和長期記憶系統連接起來。傳統的記憶卡的信息存儲方式,依賴的是晶體管(一種帶有開關的半導體)。而電阻式記憶體則大不相同。德國慕尼黑應用技術大學(Munich University of Applied Sciences)的一名工程師伯納德·休伯(Bernard Huber)說:“在這種電阻式記憶體中,邏輯狀態由每個單元的電阻定義,每個單元可以是高電平或低電平,表示著二進制信息中的0或1。”
這種電阻式記憶體不是他的團隊的發明,在2008年就已經存在了。但是,激動人心的是,他們展示了大大降低電阻式記憶體的辦法。你只需要下載或設計電池原理圖(每個單元格代表一比特的信息量,因此,五條銀系導電油墨線與五條同樣的線縱橫交錯,總共就有25比特的信息量),然后加載PET膜,并且單擊“打印”,就搞定啦。相比之下,用以制造閃存(目前長期信息儲存的標準)的激光蝕刻技術(laser lithography)則要麻煩得多,還需要大量的運轉、加熱、清潔等工作。
缺點:信息儲存不持久
不過,這項技術也有一些不足之處。首先,這些電阻式記憶體單元還不支持長期儲存。休伯說:“儲存時長最多只能到4.4小時。”然后,記憶體的耐久性也是一個問題:每個記憶體單元會不斷在二進制中的1與0狀態來回切換大約1 000次,然后就會消耗殆盡。另外,臺式打印機制造出來的電子設備的儲存容量,永遠也趕不上一臺筆記本電腦。
不過,這倒沒什么。因為,反正美國無論如何還是需要高科技制造業崗位的。不過,如果你有一家實體店的話,你就可以使用這項技術打印商品標簽,還可以儲存各種價格、銷量以及經營狀況等信息。休伯還提到了另一種更有創意的應用途徑:那就是這項技術來定制構造簡單的機器人的大腦。
同時,休伯和同事仍然在繼續改善這一項技術,并且提高這項記憶體單元的存儲信息的時長(在保持運轉的前提下)。而他們的重點工作,則是以娛樂或贏利為目的,打印簡易電路。
(審核編輯: 林靜)
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