Dalla Finlandia arrivano le memorie stampabili su carta

I ricercatori del VTT Technical Research Centre in Finlandia hanno dimostrato la possibilità di stampare circuiti di memoria direttamente su carta, impiegando una tecnica di stampa a rulli con una particolare miscela di inchiostri metallici commercialmente disponibili. Queste economiche "memorie di carta" potrebbero trovare impiego in svariati campi, come la realizzazione di sensori per la registrazione di dati, marcatura di prodotti originali, carte da gioco, involucri e confezioni interattivi e schede di informazione prodotto.

Impiegando macchine da stampa a getto di inchiostro o di tipo flexographic, comunemente usate nel settore del packaging, è possibile realizzare direttamente sul prodotto o sulle scatole di confezionamento memorie di tipo WORM, ovvero write-once-read-many. Nell'esperimento condotto dai ricercatori ciascun bit di memoria ha dimensioni di 0,2x0,3 millimetri e consiste di un miscela di due inchiostri a nanoparticelle d'argento, che vengono essiccati dopo un normale processo di stampa roll-to-roll del bit e dei suoi elettrodi di scrittura/lettura.

Prima della scrittura ciascun bit è caratterizzato da un'elevata resistenza, corrispondente allo stato logico 1. La scrittura di un bit è compiuta applicando una bassa tensione, al di sotto dei 10V, che va a sinterizzare le nanoparticelle di argento adiacenti e crea un percorso con minore resistenza elettrica, cambiando lo stato logico a 0, ove necessario. Questo processo non è reversibile, pertanto le informazioni possono essere scritte una sola volta ma lette un numero illimitato di volte.

Il lab VTT è stato in grado di stampare un rullo di 150 metri che contiene oltre 10 mila banchi di memorie WORM su un substrato di PET da 125 micrometri di spessore, ma nelle sperimentazioni precedenti il gruppo ha dimostrato la possibilità di sinterizzazione dei bit di memoria su un substrato cartaceo. Ciascun banco di memoria consiste di un array lineare di bit che vengono automaticamente tagliati sulla linea roll-to-roll. Ciascun bit può essere letto in maniera sequenziale misurandone la resistenza: gli stati logici 0 e 1, infatti, hanno di norma valori di resistenza che differiscono di un ordine di grandezza.

Le memorie realizzate con questa tecnica non sono altro che, semplificando, una serie di resistenze che devono essere misurate. Per questo motivo la tensione di lettura diventa una faccenda a carico dell'elettronica che si occupa di questa operazione. E' possibile, inoltre, realizzare apparecchi di lettura contactless o sfruttare i meccanismi di lettura delle tecnologie RFID o NFC. Il VTT sta ora cercando un partner che possa occuparsi della produzione commerciale di questo nuovo tipo di memorie.

"Ci aspettiamo una crescita consistente nell'elettronica stampata e le memorie stampate saranno parte di questo settore. Ci sono molte applicazioni per le memorie stampate nei campi del gaming e dell'Internet of Things che colleghino il mondo fisico e quello virtuale. Al VTT stiamo sviluppando metodi che sono testati e pronti per la produzione" ha dichiarato Raimo Korhonen, responsabile delle attività di ricerca del VTT.