Фізики з Університету штату Пенсільванія зробили сенсаційне відкриття: виявилося, що певні матеріали можуть запам’ятовувати не лише факт деформації, а й точну послідовність цих змін.
Цей прогрес може призвести до кардинальних змін у способах зберігання інформації в механічних системах, таких як комбіновані замки, а також у можливості виконання обчислень без використання електрики.
Дослідники виявили, що матеріали можуть зберігати дані, використовуючи принцип пам’яті зворотної точки: змінні сили залишають відбитки, які можна зчитувати або стерти. Цей принцип нагадує роботу комбінаційного замка, де поворот циферблата визначає його відкриття. Доцент університету Натан Кейм додав, що цей математичний підхід може застосовуватися не лише в комп’ютерних жорстких дисках, а також у природних системах, як, наприклад, скельні структури.
Раніше вважалося, що матеріали здатні зберігати інформацію лише за умови, якщо сила прикладається в обох напрямках. Проте нові дослідження довели, що деякі матеріали можуть пам’ятати послідовність дій, навіть якщо сила діє тільки в одному напрямку. Це відкриття підтверджено за допомогою комп’ютерного моделювання.
Вчені зосередили свої зусилля на новому типі матеріалу, заснованому на гістеронах, які здатні зберігати інформацію про свої попередні зміни, незважаючи на зміну умов. Вони можуть взаємодіяти, допомагаючи один одному адаптуватися, або блокувати зміни, викликаючи фрустрацію. Це дозволяє матеріалу “запам’ятовувати” послідовність деформацій, навіть якщо сила діє лише в одному напрямку.
Такі матеріали можуть знайти широке застосування в розробці штучних систем з пам’яттю, зокрема в механічних пристроях, які не потребують електричного живлення. Наприклад, матеріал, що фіксує свою максимальну та останню деформацію, може бути використаний для визначення структурних напруг у будівлях або машини.
Це відкриття відкриває нові горизонти для технологій пам’яті та не лише, привертаючи увагу до потенціалу нових матеріалів.
