Les scientifiques ont trouvé une nouvelle façon dont les matériaux peuvent former des “ souvenirs ” sur ce qui leur est arrivé dans le passé, ouvrant potentiellement de nouvelles possibilités passionnantes à travers l’informatique et le génie mécanique.
L’idée de la mémoire dans les matériaux n’est pas nouvelle – un morceau de papier ridé montre la mémoire de son ancien état froissé, par exemple – mais ici les chercheurs de l’Université de Chicago et de la Pennsylvania State University ont pu s’appuyer sur ce qui est connu sous le nom de retour- Mémoire ponctuelle, qui repose sur la force de va-et-vient dans deux directions.
La mémoire de retour – point est un peu comme une serrure combinée tournant d’une manière, puis l’autre, mais les chercheurs ont constaté que la force dans une direction pourrait encore être utilisée pour stocker des souvenirs dans des circonstances spécifiques.
Les chercheurs ont examiné les souvenirs matériels avec des forces asymétriques. (Lindeman et al., Avancées scientifiques2025)
“Les théorèmes mathématiques de la mémoire du point de retour disent que nous ne pouvons pas stocker une séquence si nous n’avons que cette conduite asymétrique dans une direction”, ” dit Le physicien Nathan Keim, de la Pennsylvania State University.
“Si le cadran de verrouillage de la combinaison ne peut pas dépasser zéro lors de la tournure dans le sens antihoraire, il stocke un seul numéro dans la combinaison. Mais nous avons trouvé un cas spécial lorsque ce type de conduite asymétrique peut, en fait, coder une séquence.”
En utilisant modèles informatiques Pour simuler différentes directions et forces de force, les chercheurs ont proposé des éléments abstraits appelés hystérons. Surtout, ces hystérons pourraient vivre “interactions frustrées“Cela enfreint les règles de la mémoire du point de retour.
Tirer sur une paille pliée est une façon de l’imaginer: tandis que le mouvement est dans une direction, l’ouverture d’un pli dans le cou de la paille mais pas les autres soulagent la tension dans tout le système. L’évaluation de tous les plis offre des indices sur les forces passées qui ont été appliquées.
Ce n’est pas une analogie parfaite, mais cela vous donne une idée générale. Les chercheurs ont constaté que les hystérons frustrés pouvaient agir comme des banques de mémoire pour la déformation la plus récente et la plus grande déformation à ce jour.
“Si vous pouvez fabriquer un système qui stocke une séquence de souvenirs, vous pouvez l’utiliser comme un verrou de combinaison pour vérifier un historique spécifique, ou vous pouvez récupérer des informations diagnostiques ou médico-légales sur le passé,” dit Keim.
Bien que les hystérons frustrés soient probablement rares dans les matériaux réels, selon les chercheurs, ils pourraient être intégrés dans des matériaux artificiels – un nouveau type de mémoire matérielle avec laquelle travailler. Finalement, nous pourrions avoir des systèmes mécaniques qui se souviennent des états passés sans nécessiter d’électricité.
“Nous pensons que c’est une façon de concevoir des systèmes artificiels avec ce type de mémoire spécial, en commençant par les systèmes mécaniques les plus simples pas beaucoup plus compliqués qu’une paille pliante et, espérons-le, à travailler jusqu’à quelque chose comme un verrou de combinaison asymétrique”, ” dit Keim.
La recherche a été publiée dans Avancées scientifiques.
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