In diesem Vorhaben wollen wir eine druckbare Memristortechnologie weiterentwickeln, die Bauteilvariationen durch Beimischung neuer Materialien reduzieren und darauf beruhend Schaltungsarchitekturen für In-Memory-Computing untersuchen. Gedruckte Memristoren werden in den letzten Jahren vermehrt technologisch erforscht, da sie schnelle, low power Lösungen für Speicher und In-Memory Rechenstrukturen in direkter Nähe der flexiblen, sensorischen Anwendungen versprechen (analog zu Edge Computing). Insbesondere können gedruckte Memristoren Schaltungszeiten im 100 Nanosekunden Bereich aufzeigen, welches um einige Größenordnungen schneller ist als typische Schaltzeiten von vollständig gedruckten Dünnschichttransistoren. Unser Ansatz beruht auf anorganischen Materialien, insbesondere Metalloxiden mit Partikelbeimischungen, die in digitalen, bipolar schaltende Memristoren zum Einsatz kommen (Gruppe Aghassi-Hagmann, KIT). Diese sollen dann in neuartigen Schaltungskonzepten erstmals integriert werden. Mit den neuen Konzepten und Modellierungsmethoden für Zustandsbehaftete Logik der theoretischen Arbeitsgruppe von Nima Taherinejad, Uni HD, wollen wir in enger Zusammenarbeit und einem verzahnten Arbeitsprogramm zwischen Device Herstellung, Verhaltensmodellierung, Design, erweiterte Simulation von Variabilität und „Endurance“ die Grundbausteine für Zustandsbehaftete Logik entwerfen und als gedruckte Logikbausteine herstellen. Dazu untersuchen wir verschieden Architekturen (IMPLY, MAGIG, FELIX OR, SIXOR) und werden diese zu komplexeren Subeinheiten für einen Sortierschaltkreis zusammenführen. Hardware Implementierungen dieser Komplexität mit einer genauen Kenntnis und der Möglichkeit der Adaption der dazu verwendeten Technologie (gedruckte anorganische Elektronik) versprechen einzigartige Möglichkeiten für das Erforschen und das Verständnis neuer Zustandslogik sowie ein hohes Anwendungspotential der für die druckbare Elektronik relevanten Anwendungsfelder Robotik, Medizintechnik und Sensorik.