Was ist eine Memristorschaltung?
Ein Memristorschaltkreis ist eine passive Komponente, bei der sich der Widerstand in Bezug auf die Ladung ändert, die durch das Gerät fließt, und die sich an die letzte Ladung erinnert, die durch das Gerät hindurchgegangen ist, selbst wenn die Ladung entfernt wurde. Schaltungen bestehen aus drei primären passiven Komponenten: Transistoren, Widerständen und Induktivitäten. Die Entdeckung des Memristors erweitert die Schaltkreise um eine vierte Komponente, die zu Fortschritten in der Computertechnologie und der Nanotechnologie führen kann. Je kleiner eine Memristorschaltung ist, desto besser funktioniert sie. Dadurch können Wissenschaftler immer kleinere Leiterplatten herstellen.
Leon Chua theoretisierte erstmals 1971 während seiner Arbeit an der University of California in Berkeley die Möglichkeit der Memristorschaltung. Die eigentliche Erfindung des Memristors erfolgte erst 2008, als HP Labs schließlich eine funktionierende Version aus einem dünnen Titandioxidstreifen erstellte, der so dotiert oder verändert worden war, dass er weniger Sauerstoffatome enthielt, als er sollte. Wenn eine Ladung in eine Richtung durch den Memristor fließt, wird ihr ein höherer Widerstand verliehen. Wenn die Ladung in die entgegengesetzte Richtung fließt, sinkt der Widerstand.
Die Kombination der geringen Größe der Memristorschaltung und der Fähigkeit, sich an die letzte Ladung zu erinnern, die durch sie hindurchgegangen ist, öffnet viele Türen in der Welt der elektronischen Schaltungen. Leiterplatten müssen eine bestimmte Größe haben, damit alle Transistoren und andere Teile darauf passen. Mit der Entdeckung von Memristoren können diese Komponenten auf einen Bruchteil ihrer aktuellen Größe schrumpfen.
Die Fähigkeit, sich zu merken, welche Ladung zuletzt durchgegangen ist, macht den Memristor noch erstaunlicher. Wenn ein Benutzer einen Computer ausschaltet, gehen alle nicht gespeicherten Daten verloren, da der Computer mit Strom versorgt werden muss, um sich die Daten zu merken. Memristoren speichern diese Daten jedoch auch ohne Stromversorgung, sodass der Benutzer den Computer aus- und wieder einschalten kann, um genau zu ermitteln, wie er sie beim Ausschalten belassen hat.
Die Verwendung von Memristorschaltungen würde nicht nur kleinere Leiterplatten, einen größeren Speicher und die Fähigkeit zum Speichern von Speicher schaffen, selbst wenn die Leistung weg ist, sondern auch die Qualität einer Memristorschaltung, die es ihr ermöglicht, ihren Widerstand in Bezug auf die Ladung, die durch die Mittel fließt, zu ändern in der Zukunft könnten Wissenschaftler Computer schaffen, die "denken" können. Derzeit ist ein Stromkreis entweder ausgeschaltet oder eingeschaltet, je nachdem, ob eine Ladung durch ihn fließt. Wenn jedoch Memristorschaltungen verwendet würden, könnte der Computer einen Wertebereich zwischen Aus und Ein abdecken und somit komplexere Entscheidungen treffen.