宾夕法尼亚州立大学的研究人员开发了一种新型生物混合系统，将合成DNA与晶体状钙钛矿半导体相结合，创造了一种新型忆阻器。这种设备消耗的功率比传统存储设备（如闪存驱动器）低100倍，同时具有更高的存储容量，并在接近250华氏度（约121摄氏度）的温度下保持稳定，在室温下持续工作超过六周。研究团队通过将银纳米颗粒添加到特别设计的DNA序列中，并将其与钙钛矿薄层结合，实现了这一突破。DNA帮助解决了存储容量和功率效率的限制，将大量数据打包到非常小的空间中，同时使用最少的能量。

DNA携带所有生物的遗传指令，也是一种极其致密的信息存储方式。一克DNA可以容纳大约2.15亿千兆字节的数据。然而，挑战在于如何使DNA这样的生物分子在电子系统内工作。研究人员构建了一种称为忆阻器的设备，这是一种在极低能量下运行的记忆电阻器。传统电阻器控制电流，但在断电时会丢失存储的信息。忆阻器则不同，它们即使在断电后也能保留信息并“记住”先前电流的方向。

性能与稳定性突破

银处理的DNA和钙钛矿的结合形成了有效引导电流的通道。当研究人员施加小于0.1伏的电压时，电子可靠地通过了设备。研究团队计划继续完善这项技术，并探索生物学启发新型电子学的其他方式。研究人员指出，单独使用DNA或单独使用钙钛矿都没有像两者结合那样产生稳健的结果。正是这种组合实现了非常高的记忆存储密度，同时只需要很少的功率。

参考文献

Keremane, K. S., Poudel, B. et al. (2026). Molecularly Engineered Highly Stable Memristors with Ultra-Low Operational Voltage: Integrating Synthetic DNA with Quasi-2D Perovskites. Advanced Functional Materials. DOI: 10.1002/adfm.202530539

该研究将合成DNA与准二维钙钛矿结合，通过银离子掺杂工程化DNA，制备了高性能忆阻器。该器件在超低工作电压（<0.1 V）下运行，功耗极低（比传统闪存低100倍），并表现出高开关比、良好保持特性和热稳定性（~121°C）。研究团队来自宾夕法尼亚州立大学等机构。