5G等通信技術(shù)的快速發(fā)展，帶來了高可靠低延遲的網(wǎng)絡(luò)連接，我們將更快進(jìn)入“萬物互聯(lián)”時代，連接到網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備激增，就會帶來數(shù)據(jù)存儲量的激增。如何突破現(xiàn)有存儲設(shè)備限制，實現(xiàn)更高效、更大容量的存儲是當(dāng)下技術(shù)人員研究的重點。
在人們的印象中，蠶絲最主要的用途就是作為紡織材料，如今科技的發(fā)展正在不斷突破人們的想象。蠶絲與現(xiàn)代文明相遇竟能變身為高科技創(chuàng)新材料，不僅能儲存信息，還能植入人體。
最近，科學(xué)家又以蠶絲蛋白作為存儲介質(zhì)開發(fā)出高容量蠶絲蛋白存儲技術(shù)，基于蠶絲蛋白對紅外光的選擇性吸收，利用近場紅外納米光刻技術(shù)，在絲素蛋白膜上加工高密度點陣實現(xiàn)數(shù)字信息寫入，對點陣成像可進(jìn)行信息讀取，從而實現(xiàn)了蠶絲蛋白的存儲功能。
據(jù)了解，這種以蠶絲蛋白為存儲介質(zhì)研制出來的存儲器具備諸多獨特的優(yōu)勢：存儲容量大，每平方英寸可存儲64GB數(shù)據(jù)；原位可多次重復(fù)擦寫；可同時存儲二進(jìn)制數(shù)字信息以及與生命活動直接相關(guān)的生物信息；可以植入生物體長期保存，也可以在預(yù)設(shè)的時間內(nèi)可控降解。
什么是光刻技術(shù)？
集成電路制造中利用光學(xué)- 化學(xué)反應(yīng)原理和化學(xué)、物理刻蝕方法，將電路圖形傳遞到單晶表面或介質(zhì)層上，形成有效圖形窗口或功能圖形的工藝技術(shù)。
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，光刻技術(shù)傳遞圖形的尺寸限度縮小了2～3個數(shù)量級(從毫米級到亞微米級)，已從常規(guī)光學(xué)技術(shù)發(fā)展到應(yīng)用電子束、 X射線、微離子束、激光等新技術(shù)；使用波長已從4000埃擴展到 0.1埃數(shù)量級范圍。光刻技術(shù)成為一種精密的微細(xì)加工技術(shù)。
“蠶絲蛋白存儲器不僅可以像普通半導(dǎo)體硬盤那樣存儲圖像、音頻、文字等數(shù)字化可編碼信息，還可為活性生物信息儲存提供一個功能巨大的平臺，用于采集存儲生物信息，同時可存儲生物體DNA和血液樣本。”該項技術(shù)的首倡者和主要發(fā)明人、上海微系統(tǒng)所2020前沿實驗室主任陶虎表示，通過調(diào)控蛋白質(zhì)的降解速度，這種存儲器還能夠按照預(yù)設(shè)的時序可控銷毀，從而用于信息保密。
什么是存儲器？
存儲器單元實際上是時序邏輯電路的一種。按存儲器的使用類型可分為只讀存儲器(ROM)和隨機存取存儲器(RAM)，兩者的功能有較大的區(qū)別，因此在描述上也有所不同。
存儲器是許多存儲單元的集合，按單元號順序排列。每個單元由若干三進(jìn)制位構(gòu)成，以表示存儲單元中存放的數(shù)值，這種結(jié)構(gòu)和數(shù)組的結(jié)構(gòu)非常相似，故在VHDL語言中，通常由數(shù)組描述存儲器 。
內(nèi)存儲器有很多類型。隨機存取存儲器(RAM)在計算期間被用作高速暫存記憶區(qū)。數(shù)據(jù)可以在RAM中存儲、讀取和用新的數(shù)據(jù)代替。當(dāng)計算機在運行時RAM是可得到的。它包含了放置在計算機此刻所處理的問題處的信息。大多數(shù)RAM是“不穩(wěn)定的”，這意味著當(dāng)關(guān)閉計算機時信息將會丟失。只讀存儲器(ROM)是穩(wěn)定的。它被用于存儲計算機在必要時需要的指令集。存儲在ROM內(nèi)的信息是硬接線的”(即，它是電子元件的一個物理組成部分)，且不能被計算機改變(因此稱為“只讀”)。可變的ROM，稱為可編程只讀存儲器(PROM)，可以將其暴露在一個外部電器設(shè)備或光學(xué)器件(如激光)中來改變。
