(CNN)In 1971, a physicist conceptualized the existence of a fourth fundamental element in the electronic circuit, besides the three that were already in use at the time. His name was Leon Chua and he believed -- for reasons of symmetry -- that an extra component could one day be constructed to join the resistor, the capacitor and the inductor. He called it "memristor", a portmanteau of the words memory and resistor. It took 37 years for our engineering abilities to catch up with that idea: the first memristor was built by Hewlett Packard in 2008. And today, many researchers believe it could spark a revolution in computing. Simply put, the memristor could mean the end of electronics as we know it and the beginning of a new era called "ionics". The transistor, developed in 1947, is the main component of computer chips. It functions using a flow of electrons, whereas the memristor couples the electrons with ions, or electrically charged atoms. In a transistor, once the flow of electrons is interrupted by, say, cutting the power, all information is lost. But a memristor can remember the amount of charge that was flowing through it, and much like a memory stick it will retain the data even when the power is turned off. This can pave the way for computers that will instantly turn on and off like a light bulb and never lose data: the RAM, or memory, will no longer be erased when the machine is turned off, without the need to save anything to hard drives as with current technology. But memristors have another fundamental difference compared with transistors: they can escape the boundaries of binary code. Initially, the technology will be mostly used to create super-fast memory chips that contain more data and consume less energy. This alone would make regular computers much more powerful, but down the line, the memristor could also take on the processing. Jennifer Rupp is a Professor of electrochemical materials at ETH Zurich, and she's working with IBM to build a memristor-based machine. Memristors, she points out, function in a way that is similar to a human brain: "Unlike a transistor, which is based on binary codes, a memristor can have multi-levels. You could have several states, let's say zero, one half, one quarter, one third, and so on, and that gives us a very powerful new perspective on how our computers may develop in the future," she told CNN's Nick Glass. Such a shift in computing methodology would allow us to create "smart" computers that operate in a way reminiscent of the synapses in our brains. Free from the limitations of the 0s and 1s, these more powerful computers would be able to learn and make decisions, ultimately getting us one step closer to creating human-like artificial intelligence. Transistors are based on silicon, a rigid material whose properties are used to manage the flow of electrons, and thus information. In 1975, Gordon Moore, the co-founder of Intel, formulated a famous law which states that the number of transistors in an electronic circuit doubles approximately every two years. This has so far proven accurate and set the pace for the constant increase in computing power, but the trend might soon come to an end. There is a physical limit to the number of transistors that we can pack on a chip, and we are already approaching the miniaturization threshold of this technology. It is inevitable that, one day, we will need to move away from silicon based computing. The memristor technology is a candidate for this crucial step: "It could mean the end of the silicon era, giving us lower power consumption, the ability  to compute more information, increased data storage and completely new logic patterns for our computers," says Rupp. Memristors don't require a silicon layer and different materials can be used as a substrate. This could create a new class of microchips, that could eventually be integrated in everyday items such as windows, clothes or even coffee cups. After manufacturing the first ever memristor, Hewlett Packard has been working for years on a new type of computer based on the technology. According to plans, it will launch by 2020. Simply called "The Machine", it uses  "electrons for processing, photons for communication, and ions for storage." "I think there is a race going on," says Rupp. "There is a strong driving force, but at the same time it's very important that there are players like HP, because they want to get to the market, show everyone that this is real." At the moment, manufacturing costs are still high, but the benefits are worth it: "Memristors operate at a lower power consumption, with a faster speed, and with a higher volume density of information than anything we have based on silicon microchip transistors," Rupp told CNN. Much like a particle in the realm of physics, the existence of the memristor was theorized long before we could actually build one. Now that we have that capability to manufacture it, the "missing fourth element" of electronics -- despite its less than catchy name -- might be the key to many further human discoveries. Read more from Make, Create, Innovate: . Behold the 'Internet of Sheep' Will you soon be able to 'swallow the doctor'? Meet the world's first 1,000 mph car .
The memristor is a new type of electrical component that could revolutionize electronics .
It was first conceptualized in the 1970s, long before one could even be built .
Researchers at ETH work with IBM in memristors for future computing devices .
Memristor-based chips wouldn't require silicon, so we could see computers in windows, textiles or even coffee cups .
(CNN) בשנת 1971, הפיזיקאי המשיג את קיומו של מרכיב בסיסי רביעי במעגל האלקטרוני, מלבד השלושה שכבר היו בשימוש באותה עת. שמו היה ליאון צ'ואה והוא האמין - מסיבות של סימטריה - שאפשר יום אחד לבנות רכיב נוסף שיחבר את הנגד, הקבל והמשרן. הוא קרא לזה "ממריסטור", פורטמנטו של המילים זיכרון ונגד. לקח 37 שנים עד ליכולות ההנדסיות שלנו להדביק את הרעיון הזה: הממריסטור הראשון נבנה על ידי Hewlett Packard בשנת 2008. וכיום, חוקרים רבים מאמינים שהוא יכול לעורר מהפכה בתחום המחשוב. במילים פשוטות, הממריסטור יכול להיות סוף האלקטרוניקה כפי שאנו מכירים אותה ותחילתו של עידן חדש שנקרא "יוניקה". הטרנזיסטור, שפותח ב-1947, הוא המרכיב העיקרי של שבבי מחשב. הוא פועל באמצעות זרימה של אלקטרונים, בעוד שהממריסטור מקשר את האלקטרונים עם יונים, או אטומים טעונים חשמלית. בטרנזיסטור, ברגע שזרימת האלקטרונים מופרעת על ידי, למשל, חיתוך הספק, כל המידע אובד. אבל ממריסטור יכול לזכור את כמות המטען שזרמה דרכו, ובדומה למקל זיכרון הוא ישמור את הנתונים גם כשהחשמל כבוי. זה יכול לסלול את הדרך למחשבים שידלקו ויכבו באופן מיידי כמו נורה ולעולם לא יאבדו נתונים: זיכרון ה-RAM, או הזיכרון, לא יימחקו עוד כשהמכונה כבויה, ללא צורך לשמור דבר בכוננים קשיחים כמו בטכנולוגיה הנוכחית. אבל לממריסטורים יש הבדל מהותי נוסף בהשוואה לטרנזיסטורים: הם יכולים לברוח מגבולות הקוד הבינארי. בתחילה, הטכנולוגיה תשמש בעיקר ליצירת שבבי זיכרון מהירים במיוחד המכילים יותר נתונים וצורכים פחות אנרגיה. זה לבדו יהפוך את המחשבים הרגילים להרבה יותר חזקים, אבל בהמשך הקו, הממריסטור יכול גם לקחת על עצמו את העיבוד. ג'ניפר רופ היא פרופסור לחומרים אלקטרוכימיים ב-ETH ציריך, והיא עובדת עם IBM כדי לבנות מכונה מבוססת ממריסטורים. ממריסטורים, היא מציינת, מתפקדים בצורה דומה למוח אנושי: "בניגוד לטרנזיסטור, שמבוסס על קודים בינאריים, לממריסטור יכול להיות רב רמות. יכול להיות לך כמה מצבים, נניח אפס, חצי אחד. , רבע, שליש וכן הלאה, וזה נותן לנו פרספקטיבה חדשה וחזקה מאוד על האופן שבו המחשבים שלנו עשויים להתפתח בעתיד", אמרה לניק גלאס מ-CNN. שינוי כזה במתודולוגיית המחשוב יאפשר לנו ליצור מחשבים "חכמים" הפועלים באופן שמזכיר את הסינפסות במוח שלנו. משוחררים מהמגבלות של ה-0 וה-1, המחשבים החזקים יותר הללו יוכלו ללמוד ולקבל החלטות, ובסופו של דבר יקרבו אותנו צעד אחד יותר ליצירת בינה מלאכותית דמוית אדם. טרנזיסטורים מבוססים על סיליקון, חומר קשיח שתכונותיו משמשות לניהול זרימת האלקטרונים, ובכך מידע. בשנת 1975, גורדון מור, המייסד השותף של אינטל, ניסח חוק מפורסם הקובע שמספר הטרנזיסטורים במעגל אלקטרוני מוכפל בערך כל שנתיים. זה הוכח עד כה כמדויק וקבע את הקצב לעלייה המתמדת בכוח המחשוב, אך ייתכן שהמגמה תסתיים בקרוב. יש מגבלה פיזית למספר הטרנזיסטורים שאנחנו יכולים לארוז על שבב, וכבר אנחנו מתקרבים לסף המזעור של הטכנולוגיה הזו. זה בלתי נמנע שיום אחד נצטרך להתרחק ממחשוב מבוסס סיליקון. טכנולוגיית הממריסטור היא מועמדת לצעד מכריע זה: "זה יכול להיות סוף עידן הסיליקון, נותן לנו צריכת חשמל נמוכה יותר, יכולת לחשב יותר מידע, אחסון נתונים מוגבר ודפוסי לוגיקה חדשים לחלוטין עבור המחשבים שלנו", אומר רופ. . ממריסטורים אינם דורשים שכבת סיליקון וניתן להשתמש בחומרים שונים כמצע. זה יכול ליצור סוג חדש של מיקרו-שבבים, שיוכלו בסופו של דבר להשתלב בפריטים יומיומיים כמו חלונות, בגדים או אפילו כוסות קפה. לאחר ייצור הממריסטור הראשון אי פעם, Hewlett Packard עובדת במשך שנים על סוג חדש של מחשב המבוסס על הטכנולוגיה. על פי התוכניות, הוא יושק עד 2020. בפשטות נקרא "המכונה", הוא משתמש ב"אלקטרונים לעיבוד, פוטונים לתקשורת ויונים לאחסון". "אני חושב שמתקיים מירוץ", אומר רופ. "יש כוח מניע חזק, אבל יחד עם זאת חשוב מאוד שיהיו שחקנים כמו HP, כי הם רוצים להגיע לשוק, להראות לכולם שזה אמיתי". כרגע עלויות הייצור עדיין גבוהות, אבל היתרונות שווים את זה: "ממריסטורים פועלים בצריכת חשמל נמוכה יותר, עם מהירות מהירה יותר, ועם צפיפות נפח גבוהה יותר של מידע מכל מה שיש לנו על בסיס טרנזיסטורי מיקרו-שבב סיליקון." רופ אמר ל-CNN. בדומה לחלקיק בתחום הפיזיקה, קיומו של הממריסטור היה תיאורטי הרבה לפני שהצלחנו לבנות אחד. כעת, כשיש לנו את היכולת לייצר אותו, "האלמנט הרביעי החסר" של האלקטרוניקה - למרות שמו הפחות קליט - עשוי להיות המפתח לגילויים אנושיים רבים נוספים. קרא עוד מתוך עשה, צור, חדש: . הנה 'האינטרנט של הכבשים' האם בקרוב תוכל 'לבלוע את הרופא'? הכירו את המכונית הראשונה בעולם במהירות 1,000 קמ"ש.
הממריסטור הוא סוג חדש של רכיבים חשמליים שיכול לחולל מהפכה באלקטרוניקה.
זה הושג לראשונה בשנות ה-70, הרבה לפני שניתן היה לבנות אותו.
חוקרים ב-ETH עובדים עם IBM ב-Memoristors עבור התקני מחשוב עתידיים.
שבבים מבוססי Memristor לא ידרשו סיליקון, כך שנוכל לראות מחשבים בחלונות, טקסטיל או אפילו כוסות קפה.