Предметы с памятью: новое открытие ученых

Материалы способны запоминать прошлые деформации, подобно скомканному листу бумаги, хранящему свои складки.

Группа физиков из Университета штата Пенсильвания совершила потрясающее открытие : некоторые материалы могут запоминать не только сам факт деформации, но и точную последовательность этих изменений.

Об этом сообщило издание Penn State.

Это может привести к революционным изменениям в хранении информации в механических системах, таких как комбинированные замки или даже вычисления без электричества. 

Материалы способны хранить информацию с помощью процесса памяти обратной точки, где переменные силы оставляют отпечатки, которые можно считывать или стирать. Этот принцип похож на работу комбинационного замка, где поворот циферблата решает, откроется ли он. Доцент университета Натан Кейм, отметил, что этот математический принцип может быть применен не только к компьютерным жестким дискам, но и к природным системам, таким как скальные образования.

Ранее считалось, что такие материалы могут хранить информацию лишь при условии, если сила прикладывается в обоих направлениях - тянущих и толкающих. Однако новые исследования показали, что некоторые материалы способны запоминать последовательность действий даже при силе, действующей только в одном направлении. Это открытие подтвердили через компьютерное моделирование, которое показало.

Исследователи сосредоточились на новом типе материала, основанном на так называемых гистеронах - элементах, которые способны сохранять информацию о своих предыдущих изменениях даже в случае изменений условий. Они могут либо сотрудничать, помогая друг другу адаптироваться, либо блокировать изменения, вызывая фрустрацию. Это позволяет материалу "запоминать" последовательность деформаций, даже если сила прикладывается только в одном направлении.

Такие материалы могут найти широкое применение в создании искусственных систем с памятью, в частности в механических устройствах, не требующих электричества. Например, материал, который фиксирует свою максимальную и последнюю деформацию, можно использовать для выявления структурных напряжений в зданиях или машинах.