本發(fā)明涉及電化學合成系統(tǒng)領域，尤其涉及基于這一系統(tǒng)的存儲器器件領域。

背景技術：

1、新數據正以指數速度生成。有些在生成時就被消耗掉了(例如，ip語音)，有些需要隨時可用(例如，日常信息共享)，有些在被咨詢之前需要安全地存儲很長或非常長的時間。

2、目前用于數據存檔的技術通常具有10-20年的壽命，消耗電力，并且只允許相對較低的數據密度。

3、另一方面，生物聚合物，諸如dna，已經通過演化進行了優(yōu)化，可以以非常緊湊和節(jié)能的方式長時間存儲信息。因此，dna已成為數據編碼和存儲的有前景的支持。

4、ep3888783a1公開了一種用于在納米電極陣列中尋址納米電極的系統(tǒng)。該系統(tǒng)允許高密度的可單獨尋址電極，這有利于實現高密度的電化學存儲器存儲系統(tǒng)。這一系統(tǒng)可能允許在電極陣列上并行地選擇性合成多個不同的生物聚合物。

5、這只是難題的一部分，現有技術離提供一個與高密度信息存儲兼容的完整工作電化學合成系統(tǒng)還有很長的路要走。例如，在聚合物能夠有效地用作存儲器存儲介質之前，還需要取得很大進展。特別是，合成成本仍然很高。這部分是由于試劑的成本以及它們在老化或污染時失去效力的速度。此外，一個核苷酸可以添加到生長的多核苷酸鏈中的速度目前約為5至10分鐘。對于大多數用途來說，這太慢了。

6、因此，本領域需要至少部分克服這些問題中的一個或多個的新方法和系統(tǒng)。

技術實現思路

1、本發(fā)明的目的是提供用于聚合物的電化學合成的良好系統(tǒng)。

2、以上目的由根據本發(fā)明的方法和系統(tǒng)來實現。

3、在第一方面，本發(fā)明涉及一種用于聚合物的電化學合成的系統(tǒng)(1)，包括：

4、a.一個或多個反應腔室(2)，每個反應腔室(2)包括：

5、i.反應腔室入口(3)，

6、ii.反應腔室出口(4)，

7、iii.多個反應位點，每個反應位點包括用于控制該反應腔室(2)的那個反應位點中的化學反應的一個或多個可單獨尋址電極(5)，

8、b.用于容納液體的多個可加壓儲液器(6)，

9、c.至少一個流量控制系統(tǒng)(7)，其用于選擇將從所述多個儲液器(6)中的一者或多者輸送液體的流速，該至少一個流量控制系統(tǒng)(7)包括：

10、i.至少一個流量控制系統(tǒng)入口(8)，其中每一個儲液器(6)在上游流體耦合至流量控制系統(tǒng)入口(8)，

11、ii.至少一個流量控制系統(tǒng)出口(9)，

12、d.微流體結構，包括：

13、i.在下游流體耦合至流量控制系統(tǒng)出口(9)的至少一個微流體結構入口(10)，

14、ii.每個反應腔室(2)的至少一個微流體結構出口(11)，每個微流體結構出口(11)在上游流體耦合至反應腔室入口(3)，

15、e.尋址系統(tǒng)(13)，其被配置成單獨對電極(5)進行尋址，以及

16、f.控制單元(14)，其被配置成導控：

17、i.該尋址系統(tǒng)(13)，以及

18、ii.該至少一個流量控制系統(tǒng)(7)。

19、在第二方面，本發(fā)明涉及一種用于在根據第一方面的任一實施例的系統(tǒng)(1)的反應腔室(2)中合成低聚物或聚合物的方法，其中：

20、·所述反映位點中的至少一者的一個或多個可單獨尋址電極(5)具有附著到其表面的第一受保護單體、低聚物或聚合物，并且

21、·多個儲液器(6)包括包含洗滌溶液的第一儲液器(6a)、包含脫保護溶液的第二儲液器(6b)以及多個附加儲液器(6d、6e)，每個附加儲液器容納不同的受保護單體溶液，

22、所述方法包括：

23、a.通過以下步驟對受保護單體、低聚物或聚合物進行脫保護：

24、i.使控制單元(14)導控流量控制系統(tǒng)(7)以使得：

25、-從第一儲液器(6a)向一個或多個反應腔室(2)輸送第一流速的洗滌溶液，該洗滌溶液的第一流速低于該洗滌溶液的第二流速，

26、-從第二儲液器(6b)向該一個或多個反應腔室(2)輸送第二流速的脫保護溶液，該脫保護溶液的第二流速高于該脫保護溶液的第一流速，

27、ii.使控制單元(14)導控尋址系統(tǒng)(13)以使得向所述反應位點中的所述至少一者的所述一個或多個可單獨尋址電極(5)施加電勢或輸送電流，由此對第一受保護單體、低聚物或聚合物進行脫保護，其中步驟i和ii重疊，

28、iii.使控制單元(14)導控流量控制系統(tǒng)(7)以使得：

29、-從第一儲液器(6a)輸送第二流速的洗滌溶液，并且

30、-從第二儲液器(6b)輸送第一流速的脫保護溶液，

31、b.通過以下步驟使受保護單體與脫保護單體、低聚物或聚合物發(fā)生反應：

32、i.使控制單元(14)導控流量控制系統(tǒng)(7)以使得：

33、-從第一儲液器(6a)輸送第三流速的洗滌溶液，該洗滌溶液的第三流速低于該洗滌溶液的第四流速，

34、-從附加儲液器(6d、6e)中的一者輸送第二流速的受保護單體溶液，該受保護單體溶液的第二流速高于該受保護單體溶液的第一流速，

35、ii.然后使控制單元(14)導控流量控制系統(tǒng)(7)以使得：

36、-從第一儲液器(6a)輸送第四流速的洗滌溶液，

37、-從步驟b.i.的附加儲液器(6d、6e)中的所述一者輸送第一流速的受保護單體溶液，以及

38、c.可選地按順序重復步驟a和b一次或多次。

39、在第三方面，本發(fā)明涉及一種包括指令的計算機程序，這些指令使第一方面的任一實施例的系統(tǒng)的控制單元執(zhí)行根據第二方面的任一實施例的方法的各步驟。

40、在第四方面，本發(fā)明涉及一種其上存儲有根據第三方面的任一實施例的計算機程序的計算機可讀介質。

41、在第五方面，本發(fā)明涉及一種在其表面上包括氧化石墨烯的電極。

42、根據本發(fā)明實施例的系統(tǒng)的優(yōu)點是，它與非常高密度的電極的存在相兼容，因此與它作為高密度存儲器存儲系統(tǒng)的使用相兼容。這種兼容性也使該系統(tǒng)能夠用作生產疫苗的反應器。

43、根據本發(fā)明實施例的系統(tǒng)的優(yōu)點是，它與液體從儲液器中長時間連續(xù)流出相兼容。這確保了系統(tǒng)保持清潔，所使用的反應物保持新鮮，從而提高了單體摻入率和準確性，從而增加了所記錄的數據的質量。

44、根據本發(fā)明實施例的系統(tǒng)的優(yōu)點是，它能夠實現高合成吞吐量，從而實現數據的高速記錄。

45、根據本發(fā)明實施例的系統(tǒng)的優(yōu)點是，它能夠使用低試劑量。因此，它是經濟的。

46、根據本發(fā)明實施例的系統(tǒng)的優(yōu)點是，它在沖洗死容積時幾乎不浪費試劑。。因此，它是經濟的。

47、根據本發(fā)明實施例的系統(tǒng)的優(yōu)點是，它可以與并行處理試劑相兼容。這增加了合成吞吐量，因此提高能記錄數據的速度。

48、根據本發(fā)明實施例的系統(tǒng)的優(yōu)點是它可以自動化，從而增加合成吞吐量并降低數據存儲成本。

49、在所附獨立和從屬權利要求中闡述了本發(fā)明的特定和優(yōu)選方面。來自從屬權利要求的特征可以與獨立權利要求的特征以及與其他從屬權利要求的特征適當地結合，而不僅僅是如在權利要求中明確闡述的那樣。

50、盡管本領域中的設備在不斷地改進、改變和發(fā)展，但是相信本發(fā)明概念代表了包括偏離先前實踐的充分新穎且獨創(chuàng)的進步，從而提供了更高效、穩(wěn)定和可靠的具有此性質的設備。

51、從下面結合附圖的詳細描述中，本發(fā)明的上述和其他特性、特征和優(yōu)點將變得顯而易見，附圖通過示例的方式解說了本發(fā)明的原理。給出本描述僅僅是出于解說的目的，而并不限制本發(fā)明的范圍。下文引用的參考圖對附圖進行參考。