ZNANOST NEOČEKIVANOG

Slučajno otkrili materijal koji 'pamti' svoju prošlost i 'uči' poput mozga

11.11.2022 u 20:48

Bionic
Reading

Švicarski znanstvenici otkrili su anorganski kemijski spoj koji 'pamti' svoju prošlost, odnosno vanjske podražaje - poput električnog napona - kojima je ranije bio izložen. Čini se da bi se neobično svojstvo tog materijala moglo iskoristiti u računalnoj industriji. Doduše, zasad još uvijek nije poznato kako.

Materijal o kojemu je riječ je vanadijev dioksid (VO2) i već je od ranije poznato da on ima neka intrigantna obilježja. Na sobnoj temperaturi je dobar izolator, no ako se zagrije na temperaturu iznad 68 stupnjeva Celzija njegova se rešetkasta struktura mijenja i on se počinje ponašati poput metala i provoditi struju. Druge studije pokazale su da čak može provoditi struju a da istodobno ne provodi i toplinu. Zahvaljujući tim svojstvima, VO2 se može koristiti kao premaz za pametne prozore ili krovove, pasivnu kamuflažu, infracrvene modulatore za sustave navođenja projektila, a potencijalno ima i brojne druge primjene.

Međutim, ništa od toga nije pripremilo znanstvenike s Federalnog politehničkog sveučilišta u Lausannei (EPFL) na sasvim neočekivano otkriće da vanadijev dioksid ima sposobnost 'pamćenja'.

Oni su istraživali fazni prijelaz VO2, odnosno mjerili su koliko brzo taj materijal prelazi između svojih izolacijskih i vodljivih stanja. U studiji objavljenoj u časopisu 'Nature Electronics' opisali su kako su električnom strujom zagrijavali materijal sve do njegove prijelazne točke. Kao što se i očekivalo, VO2 je prešao u novu fazu i počeo provoditi struju, a kad se ohladio ponovno se vratio u svoje početno stanje i postao izolator. Ali ono što se zatim dogodilo bilo je potpuno neočekivano.

Kada je struja drugi puta puštena kroz materijal, brzina faznog prijelaza bila je potpuno drugačija, što sugerira da materijal ima neku vrstu postojanog 'pamćenja' svoje prošlosti.

'Čini se da se VO2 'sjeća' prvog faznog prijelaza i predviđa sljedeći', rekao je jedan od autora studije Elison Matioli s EPFL-a.

'Nismo očekivali da ćemo vidjeti ovakvu vrstu efekta pamćenja, ali on nema nikakve veze s elektroničkim stanjima, već s fizičkom strukturom materijala. To je potpuno novo otkriće: nijedan drugi materijal ne ponaša se na ovaj način', dodao je.

Dodatnim eksperimentima švicarski znanstvenici otkrili su da VO2 može 'pamtiti' prethodni podražaj do tri sata, a neki rezultati sugeriraju da bi 'pamćenje' tog anorganskog spoja moglo trajati i do nekoliko dana. Dosad je bilo poznato da neki materijali mogu 'zapamtiti' svoj oblik na različitim temperaturama, ali ovo je prvi slučaj da neki kemijski spoj 'pamti' određene vanjske podražaje. Čini se da znanstvenici još uvijek ne znaju kako bi se u praktičnom smislu iskoristilo to neobično svojstvo vanadijeva dioksida, ali čini se da su mogućnosti velike, osobito na području razvoja nove klase računalnih komponenti za obradu i pohranu podataka.