Создан материал, способный обучаться подобно человеческому мозгу
Соединение, используемое в электронике, известное как диоксид ванадия (VO2), обладает памятью, подобной человеческому мозгу, говорится в новом исследовании, проведенном под руководством Федеральной политехнической школы Лозанны. Эксперты обнаружили, что VO2 способен "запоминать" всю историю предыдущих внешних раздражителей. Это единственный известный материал, обладающий таким свойством.
Мохаммад Самизадех Никоо - аспирант в лаборатории EPFL по исследованию силовой и широкополосной электроники (POWERlab). Он наткнулся на удивительную способность VO2, наблюдая за фазовыми переходами неорганического соединения. В спокойном состоянии при комнатной температуре диоксид ванадия переходит в изолирующую фазу. При температуре 68 °C соединение претерпевает полное структурное изменение в процессе перехода от изолятора к металлу.
Кроме того, по словам Никоо, VO2 демонстрирует летучую память. "Материал возвращается в состояние изоляции сразу после снятия возбуждения". Никоо задался целью выяснить, сколько времени требуется VO2 для перехода из одного состояния в другое. Проведя сотни измерений, он обнаружил эффект памяти в структуре материала. Затем Никоо приложил электрический ток к образцу VO2.
"Ток двигался по материалу, следуя по пути, пока не выходил с другой стороны". По мере того как ток нагревал материал, он заставлял VO2 менять состояние. Когда ток прошел, материал вернулся в исходное состояние.
Затем, когда Никоо подал на материал второй импульс тока, он обнаружил, что время, необходимое для перехода, напрямую связано с историей материала.
"VO2, казалось, "помнил" первый фазовый переход и предвосхищал следующий", - объяснил профессор Элисон Матиоли, возглавляющий лабораторию POWERlab. "Мы не ожидали увидеть такой эффект памяти, и он не связан с электронными состояниями, а скорее с физической структурой материала. Это новое открытие: ни один другой материал не ведет себя подобным образом"
В конечном итоге эксперты установили, что VO2 способен запоминать свой последний внешний стимул на срок до трех часов. "Эффект памяти может сохраняться в течение нескольких дней, но в настоящее время у нас нет приборов, необходимых для его измерения", - сказал профессор Матиоли.
Исследование опубликовано в журнале Nature Electronics.
