Selotejp za pohranu informacija o prošlosti

Materijali mogu pohranjivati ​​informacije o svojoj prošlosti, poput nabora na komadu papira koji je bio rasklopljen, što je „sjećanje“ na presavijanje, koje se mogu dohvatiti ili pročitati i koristiti u različite svrhe.

Sada su istraživači sa Sveučilišta Penn State pokazali da obična ljepljiva traka ima specijaliziranu vrstu materijalne memorije sposobne za pohranjivanje niza više sjećanja koja se mogu fino podesiti da imaju različite jačine ili izbrisati kako bi se napravilo mjesta za nova sjećanja.

„Mnogi materijali ili sustavi imaju svojstvo koje se naziva memorija povratne točke koje im omogućuje pamćenje niza događaja“, rekao je Nathan Keim, izvanredni profesor fizike na Penn State Eberly College of Science i voditelj istraživačkog tima. „Uobičajen primjer je kombinirana brava koja mora pamtiti niz okreta brojčanika kako bi se otvorila.“

Memorija povratne točke općenito se oslanja na ulaz koji uzrokuje izmjeničnu deformaciju, objasnio je Keim. Brojčanik na kombiniranoj bravi prvo se okreće u smjeru kazaljke na satu do određenog broja, a zatim se mora vratiti preko nule u smjeru suprotnom od kazaljke na satu kako bi se formirala sljedeća memorija. Karakteristična karakteristika memorije povratne točke je da ako u bilo kojem trenutku obrnete korake, sustav se vraća u prethodno stanje.

„Zanimalo nas je postoji li sustav koji bi mogao demonstrirati ovu sposobnost pamćenja niza događaja bez mijenjanja unosa“, rekao je Keim. „S kombinacijskom bravom, ako se nakon prvog okreta vratite na nulu i ponovno okrenete u smjeru kazaljke na satu, pamćenje će se izgubiti.“

Istraživači su krenuli u razvoj načina dodavanja sjećanja bez gubitka prethodnih.

„Otkrili smo da možemo pohraniti niz više sjećanja jednosmjernim unosom u običnu ljepljivu traku“, rekao je Keim. „I ne samo to, već da se snaga sjećanja može podesiti, što znači da možemo prilagoditi koliko su sjećanja jaka i mogu se izbrisati kako bi se sustav resetirao.“

Istraživački tim izgradio je automatizirani uređaj koji može odlijepiti traku na određenu udaljenost, vratiti je natrag i izmjeriti količinu sile potrebne za odljepljivanje trake.

„Obična ljepljiva traka je osjetljiva na pritisak“, rekla je Sebanti Chattopadhyay, postdoktorandica fizike i prva autorica rada. „Što je jače pritisnete, to se čvršće prianja uz površinu. Otkrili smo da djelomično odljepljivanje trake rezultira linijom jakog prianjanja na mjestu zaustavljanja koja ostaje kada traku vratite natrag. Zatim to možete ponoviti više puta tako što ćete traku odljepljivati ​​uzastopno na kraćim udaljenostima, uspostavljajući više linija ili sjećanja.“

Uređaj tima opremljen je instrumentom koji mjeri silu potrebnu za odljepljivanje trake. Sjećanja se vraćaju odljepljivanjem trake iza linija, što rezultira porastom sile potrebne za odljepljivanje trake na svakoj liniji.

„Ljuštenjem linija brišemo ih i resetiramo sustav“, rekla je Chattopadhyay. „Ali, također možemo podesiti snagu sjećanja, čineći da im je potrebna različita količina sile za ljuštenje, što znači da svaka linija može predstavljati različite informacije. Možemo čak i neke učiniti dovoljno jakima da ostanu nakon resetiranja sustava.“

Važan aspekt pamćenja vrpce jest da će posljednje formirano sjećanje uvijek biti prvo koje se pročita, objasnili su istraživači koji dodaju da bi razumijevanje ovih različitih vrsta materijalnih memorija moglo dovesti do uređaja koji bi mogli izvoditi jednostavne mehaničke izračune.

„Već dugo postoji interes za razvoj uređaja koji ne trebaju struju i nemaju iste ranjivosti kao elektronička računala“, rekao je Keim. „Ne očekujemo da će se ovi uređaji izrađivati ​​s ljepljivom trakom, ali nas pokreće želja da razumijemo temeljnu znanost koja leži u osnovi različitih vrsta memorija koje materijali mogu formirati i kako bi se mogle primijeniti u budućim sustavima. Kako to razumijevanje raste, možda ćemo pronaći načine da ga koristimo koje još ne možemo zamisliti.“

Rad koji opisuje istraživanje nedavno je objavljen u časopisu New Journal of Physics