News Flüssiger RAM: Forscher entwickeln Liquid Metal Memory

[Miguel14.05]

@Vigilant Da hast Du vollkommen Recht und es waren auch definitiv nicht alle hier gemeint. Ich ändere es mal, damit es nicht so rüberkommt.

 

[BDR529]

Forschen um des Forschens willen bringt auch nichts wenn am Ende nichts dabei raus kommt.

Das ist kompletter Unsinn, zumal auch wenn "nichts dabei herauskommt", bereits etwas dabei herausgekommen ist. Und zwar nichts. Dies kann als Grundlage für künftige Forschungen genommen werden.

Wie weit wäre man wohl in der Medizin, wenn man nicht weiter geforscht hätte, obwohl erst mal "nichts dabei herauskommt"... einfach mal etwas nachdenken, bevor man solche unqualifizierten Aussagen in ein öffentliches Forum postet.

 

[OrtusMalum]

Das "Reaktionsprodukt" ist ja aber bereits so in der Natur vorhanden, wenn man es abbaut. Mir ging es aber darum, ob man daraus wieder reines Aluminium herstellen kann, dass hinterher eine unveränderte (atomgenaue) Gitterstruktur aufweist wie vorher.

Bis auf weniger Ausnahmen wie Kupfer, Silber oder Gold kommen die meisten Metalle nicht als gediegene Metalle in der Natur vor und werden in chemischen Prozessen aus den Verbindungen gewonnen. Gleiche Atome oder Moleküle sind sich einander so Gleich, dass sie nicht unterscheidbar sind. Das "Gitter" die Ordnung der Atome und Moleküle wird durch deren Eigenschaften bestimmt... es gibt "Modifikationen" das Kohlenstoff z.B. als Grafit oder Diamant vorkommen kann. Aber, Verunreinigungen ausgeschlossen, lässt sich anhand des Gitters ein Diamant nicht von einem anderen unterscheiden.

Da wäre ich vorsichtig. In den 90-ern versuchte BMW seine Hochleistungsmotoren ausschließlich mittels Magnesiumlegierungen zu realisieren (hält mehr Hitze aus, deutlich leichter), am Ende scheiterte man aber damals am Preis (Magnesium war damals sehr teuer). Ich bin mir nicht sicher, aber ein "Schnapper" wird Magnesium auch heute nicht sein.

Hier gibt es mehrere Faktoren zu berücksichtigen. Neben der Zahl und Größe der Lagerstätten, kommt es auch noch darauf an in welcher Form(Mineral) und Konzentration das Lithium zum Beispiel vorkommt.

In Chile, in der Atacama, musst du z.B. "nur" ein Loch bohren, bissel Wasser Hochpumpen und das an der Luft eintrocknen lassen und hast ein Salz mit hoher Lithiumkonzentration. Bissel so wie Meersalz gewonnen wird...

In Pöhla, Erzgebirge, Deutschland, gibt es durchaus auch große Li-Vorkommen. Aber dafür musst du aufwändig km-tiefe Stollen graben. zigtausende Tonnen Abraum bewegen um erstmal an das Mineral ranzukommen, welches dann Lithium enthält. Und dann enthält dieses Mineral das Li in einer geringeren Konzentration als das Salz aus Chile... und das Isolieren des Lithiums ist chemisch aufwendiger und damit teurer.

Bei Magnesium gibt es einfach Weltweit mehr, größere und gleichzeitig leichter zugängliche Lagerstätten als für Lithium.

Alkali- und Erdalkalimetalle und Aluminium sind aber in der Regel alle kein Schnapper. Der Aufwand diese zu isolieren ist gerade im Vergleich zu Kupfer oder Eisen nie gering und oft mit hohen Stromverbrauch verbunden.

 

[Haldi]

Auf was für Ideen der Mensch immer wieder kommt. Wenn man überlegt wo wir vor gerade mal 100 Jahren waren...

Nicht so weiter hinterher wie du denkst.
https://de.m.wikipedia.org/wiki/1924#Wissenschaft_und_Technik

Erst sind wir bei tausenden Jahren, jetzt bei zehntausenden Jahren?

Passt so etwa...
https://de.m.wikipedia.org/wiki/Bagdad-Batterie

 

[Mycomser]

Und an Fusionsreaktoren wird auch seit über 50 Jahren und mit zig Milliarden Euro Invest gearbeitet und es heißt immer noch: in 10 Jahren sind wir soweit…

 

[Mondgesang]

Uuuuund es geht los.

 

[wuselsurfer]

Die Anzahl der Jahrzehnte ist also mindestens 3 wenn nicht gar 4stellig.

3-stellige Jahrzehnte sind bei mir mindestens 100.
Das mal 10 gibt 1.000 Jahre.

Das "Reaktionsprodukt" ist ja aber bereits so in der Natur vorhanden, wenn man es abbaut.

Nein.
Es bildet sich zum Beispiel auf blanken Aluminiumoberflächen und schützt diese vor weiterer Oxidation.
Künstlich erzeugt nennt man das Eloxieren.

Ich bin mir nicht sicher, aber ein "Schnapper" wird Magnesium auch heute nicht sein.

Meine Felgen vom Auto sind teilweiseaus Magnesium.

Das Kilo kostete zwischen 1991 und 2020zwischen 2 und 6 $/kg und liegt immer nahe am Aluminiumpreis.

https://cdn.ymaws.com/www.intlmag.org/resource/resmgr/DERA-38.pdf

 

[Weyoun]

Nein.
Es bildet sich zum Beispiel auf blanken Aluminiumoberflächen und schützt diese vor weiterer Oxidation.
Künstlich erzeugt nennt man das Eloxieren.

Ach du meinst die "Patina", die es als natürlichen Witterungsschutz auch auf Kupferdächern gibt? Ich dachte, du meinst die Edelsteine, die man aus der Mine holt.

Meine Felgen vom Auto sind teilweiseaus Magnesium.

Vermutlich liegt es nicht alleine am Magnesium, sondern an hoch belastbaren Magnesium-Legierungen.

 

[cele]

Ist das eine Wasserkühlung?
-Nein, meine Festplatte!

 

[Vigilant]

Ist das eine Wasserkühlung?
-Nein, meine Festplatte!

😉

 

[LAZZARUS]

Drei Doofe ... .

Aber war Arnie nicht der T-800?

Ja, aber es geht ja um flüssiges Metall, das war der T1000 und manche der darauf folgenden

 

[Munkman]

Viele mimimimimi Kommentare wobei ich vermute das es nicht an der Sache an sich liegt sondern weil pöses pöses China 🤦‍♂️

 

[Balikon]

@wuselsurfer @Weyoun Ok, 1:0 für Euch.

 

[Shadak]

Es gibt solche Oxidationen und dann gibt es solche.
Eine von vielen ist z.B. eine vollständige Verbrennung von Kohlenwasserstoffen zu CO2 und anderen Reststoffen. Die ist nicht gerade "reversibel". Auch die Rostschicht auf Eisen ist nicht reversibel. Damit die "Oxidation" reversibel ist, müsste die Reaktionsentropie bei Null liegen, oder irre ich mich? Geht so etwas überhaupt?

Mir fällt gerade keine "nichtzerstörende" Oxidation ein. Kannst du mal ein Beispiel nennen?

sowohl FeO als auch Fe2O3 sind reduzierbar, aus beiden wird eisen im hochofen gewonnen. (gekürzt&vereinfacht)
Genauso ist auf die umwandlung von C zu CO2 reversibel.
Btw du meinst die reaktionsenthalpie nicht reaktionsentropie
Die reaktionsenthalpie ist eine änderung über den verlauf der reaktion und kann daher sowohl negativ (endotherme reaktionen) also auch positiv (exotherme reaktionen) sein.
https://de.wikipedia.org/wiki/Reaktionsenthalpie
https://de.wikipedia.org/wiki/Enthalpie
https://de.wikipedia.org/wiki/Entropie
lies das mal, dann muss ich das hier nicht erklären...

 

[3faltigkeit]

@wuselsurfer
Ich habe Meine 1. Ausbildung in den 90ern, in einem Unternehmen für Funk- und Mobilfunkkomponenten gemacht, da waren Akkus mit Lithium-Technologie nicht mehr neu und bereits bei den besseren Mobiltelefonen standard. Cadmium Akkus waren bereits Anfang der 90er nicht mehr Zeitgemäß und wurden mit NiMH ersetzt. Die Zahl der Jahrzehnte mit breiter Anwendung von Akkus mit Ionen-Technologie ist fast schon dreistellig.

Wären 3-Stellige Jahrzehnte (100 Jahrzehnte) nicht min. 1000 Jahre? Ich glaub ihr meint einfach 3 Jahrzehnte (30 Jahre). So klugscheiß Off für heute :-)

 

[Weyoun]

Aber, Verunreinigungen ausgeschlossen, lässt sich anhand des Gitters ein Diamant nicht von einem anderen unterscheiden.

Aber hier geht es doch konkret darum, dass man gezielt Informationen speichern und wiederherstellen kann durch "Phasenwechsel" in Form von Oxidation. Da darf eben nicht alles "gleich" strukturiert sein, sondern jede "Informationszelle" muss für sich voneinander unterscheidbar bleiben (es darf also immer nur eine bestimmte Informationszelle "oxidieren", während die benachbarten ihre Struktur behalten. Habe ich mich jetzt verständlicher ausgedrückt?

Ergänzung (25. Januar 2024)

Und an Fusionsreaktoren wird auch seit über 50 Jahren und mit zig Milliarden Euro Invest gearbeitet und es heißt immer noch: in 10 Jahren sind wir soweit…

Ich kenne das eher anders: Seit 50 Jahren sagen sie, dass sie in 50 Jahren so weit sind.

Ergänzung (25. Januar 2024)

sowohl FeO als auch Fe2O3 sind reduzierbar, aus beiden wird eisen im hochofen gewonnen. (gekürzt&vereinfacht)
Genauso ist auf die umwandlung von C zu CO2 reversibel.

Dann versuch doch mal, eine Eisenplatte in ein Planquadrat von 1.000 mal 1.000 Zonen einzuteilen, um dann gezielte Zonen zu oxidieren (im schlimmsten Fall verbrennen), um die Bits innerhalb dieser Zonen von "0" auf "1" zu ändern und dann versuche, das ganze wieder reversibel zu gestallten (dass am Ende wieder die vorherige Eisenplatte mit der ursprünglichen Informationsverteilung wieder existiert).

Btw du meinst die reaktionsenthalpie nicht reaktionsentropie

Es gibt auch die Reaktionsentropie!
https://studyflix.de/ingenieurwissenschaften/reaktionsenthalpie-und-reaktionsentropie-654

 

[Shadak]

Es gibt auch die Reaktionsentropie!
https://studyflix.de/ingenieurwissenschaften/reaktionsenthalpie-und-reaktionsentropie-654

Nur weil auf eine beliebigen seite eine reaktionsentropie definiert wird, heißt es nicht das sie auch gemeinhin benutzt wird. Oder gar das sie in dem kontext, indem du sie vorher verwendet hast, sinnvoll ist. (und ich verstehe nicht genau zu welchem zweck in dem link die reaktionsentropie definiert wird ausser das sie definiert wird)
Und nochmal, das was du vorhin meintest war die reaktionsenthalpie.

 

[OrtusMalum]

Aber hier geht es doch konkret darum, dass man gezielt Informationen speichern und wiederherstellen kann durch "Phasenwechsel" in Form von Oxidation. Da darf eben nicht alles "gleich" strukturiert sein, sondern jede "Informationszelle" muss für sich voneinander unterscheidbar bleiben (es darf also immer nur eine bestimmte Informationszelle "oxidieren", während die benachbarten ihre Struktur behalten. Habe ich mich jetzt verständlicher ausgedrückt?

Bei meiner Antwort ging es um deine Frage ob sich die Struktur von Aluminium verändert wenn man es erst Oxidiert und dann wieder Reduziert.

Bezogen auf den FlexRAM geht es nicht um eine Struktur im sinne von bestimmter Anordnung der Atome. Es geht nur darum ob das Gallium oxidiert ist oder nicht. Jeder Tropfen GLM (Galium-based liquid metals) ist in dem Flexpolymer von den anderen getrennt und stellt jeweils nur einen Bit da - 1 oder 0.
Durch den Oxidationszustand wird lediglich der Durchleitwiederstand des Tropfens verändert.
Ga = niedriger Wiederstand = 0, Ga2O3 = hoher Wiederstand = 1.

Durch das umkehren der Polarität des Stroms den man an die Zelle anlegt wird das Gallium dann entweder Oxidiert oder das Ga2O3 reduziert. Das ganze passiert in einem mit PVA angedickten Na2SO4 Puffer bei pH7.

2Ga−6e−+6OH−→Ga2O3+3H2O

Ga2O3+6e−+3H2O→2Ga+6OH−


https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202309182

 

[Weyoun]

Bezogen auf den FlexRAM geht es nicht um eine Struktur im sinne von bestimmter Anordnung der Atome. Es geht nur darum ob das Gallium oxidiert ist oder nicht. Jeder Tropfen GLM (Galium-based liquid metals) ist in dem Flexpolymer von den anderen getrennt und stellt jeweils nur einen Bit da - 1 oder 0.

Da bin ich ja mal gespannt, wie viele dieser "Tropfen" man man voneinander getrennt und gleichzeitig einzeln ansteuerbar realisieren kann. Wenn man RAM ersetzen will, benötigt man ja einzelne "Flüssig-Chips" im GBit-Bereich.

Durch den Oxidationszustand wird lediglich der Durchleitwiederstand des Tropfens verändert.
Ga = niedriger Wiederstand = 0, Ga2O3 = hoher Wiederstand = 1.

Das war mir schon klar, nur bleibt die Frage, wie klein müssen diese Tropfen sein und wie realisiert man zum einen die Isolation der Tropfen untereinander und zum anderen die gezielte "Ansteuerung" der einzelnen Tropfen (also die gezielte Oxidation oder Reduktion der einzelnen Tropfen). Es macht schon einen unterschied, ob man 20 makroskopisch große Tropfen ansteuern kann oder 64 Mrd. mikroskopisch kleiner Tropfen auf einem 64 GBit-Chip.

 

[OrtusMalum]

Das Team ist in ihrer Arbeit bis 300µm Tropfengröße runter. Es wurde auch gezeigt, dass kleiner auch geringere Reaktionszeit bedeutet. 50hz konnte man wohl erreichen.

Das Miniaturisieren ist halt jetzt eine technische Herausforderung. Wenn ich mir aber anschaue welche Pixeldichte heutzutage bei Displays oder Kamerasensoren erreicht wird.. warum sollte das hier nicht auch möglich sein.

Wo die Grenze ist maß ich mir nicht an beurteilen zu können. Die Arbeit muss man aber in erster Linie eher als Machbarkeitsstudie betrachten wo man gezeigt hat, das es prinzipiell geht. Es gibt auch keinen Grund anzunehmen, dass die von diesem Team gewählten Komponenten bereits die bestmöglichen sind. Da wird es dann sicherlich noch mal andere GLM-Legierungen geben, andere Puffersystheme als Na2SO4/PVA und auch ein anderes Flexpolymer...