Os materiais podem formar 'memórias' de maneiras novas e inesperadas, mostra o estudo: WebCuriosos

Os cientistas encontraram uma nova maneira de os materiais poderem formar 'memórias' sobre o que aconteceu com eles no passado, potencialmente abrindo novas e empolgantes possibilidades na computação e na engenharia mecânica.

A idéia de memória nos materiais não é nova- um pedaço de papel enrugado mostra a memória de seu antigo estado amassado, por exemplo- mas aqui os pesquisadores da Universidade de Chicago e da Universidade Estadual da Pensilvânia conseguiram desenvolver o que é conhecido como retorno- Memória de ponto, que depende da força de entrada e de volta em duas direções.

A memória de retorno -ponto é um pouco como uma bloqueio de combinação girando de uma maneira e depois a outra, mas os pesquisadores descobriram que a força em uma direção ainda poderia ser usada para armazenar memórias em circunstâncias específicas.

“Os teoremas matemáticos para a memória do ponto de retorno dizem que não podemos armazenar uma sequência se tivermos apenas essa direção assimétrica em uma direção”. diz O físico Nathan Keim, da Universidade Estadual da Pensilvânia.

“Se o mostrador de bloqueio de combinação não puder passar por zero ao girar no sentido anti -horário, ele armazena apenas um número na combinação. Mas encontramos um caso especial quando esse tipo de direção assimétrica pode, de fato, codificar uma sequência”.

Usando modelos de computador Para simular diferentes direções e forças de força, os pesquisadores criaram elementos abstratos chamados histerens. Fundamentalmente, esses histesianos poderiam experimentar “interações frustradas“Isso quebra as regras da memória do ponto de retorno.

“Os histerens são elementos de um sistema que podem não responder imediatamente a condições externas e podem permanecer em estado passado”. diz O físico Travis Jalowiec, da Universidade Estadual da Pensilvânia. “Como as partes de uma trava combinada refletem as posições anteriores do mostrador, e não onde está o mostrador agora”.

Puxar um canudo flexível é uma maneira de imaginá -lo: enquanto o movimento está em uma direção, o aparelho aberto de uma dobra no pescoço de palha, mas não os outros alivia a tensão em todo o sistema. A avaliação de todas as dobras oferece pistas sobre as forças passadas que foram aplicadas.

Não é uma analogia perfeita, mas oferece uma ideia geral. Os pesquisadores descobriram que os histesianos frustrados poderiam atuar como bancos de memória para a mais recente deformação e a maior deformação até o momento.

“Se você pode criar um sistema que armazena uma sequência de memórias, pode usá -lo como uma trava combinada para verificar um histórico específico ou poderá recuperar informações de diagnóstico ou forense sobre o passado”. diz Keim.

Embora os histerens frustrados provavelmente sejam raros em materiais reais, dizem os pesquisadores, eles podem ser incorporados em materiais artificiais – um novo tipo de memória material para trabalhar. Eventualmente, poderíamos ter sistemas mecânicos que se lembrem de estados anteriores sem exigir nenhuma eletricidade.

“Achamos que essa é uma maneira de projetar sistemas artificiais com esse tipo especial de memória, começando com os sistemas mecânicos mais simples, não muito mais complicados do que uma palha dobrada e, esperançosamente, trabalhando até algo como uma trava de combinação assimétrica”. diz Keim.

A pesquisa foi publicada em Avanços científicos.