Представьте, что обычный скотч, который лежит в каждом ящике стола, способен запоминать последовательность действий и даже выполнять простые вычисления — без электричества, без чипов и без сложных устройств. Именно это открыли физики из Пенсильванского университета. Они показали, что клейкая лента может работать как механическая память, сохраняя и воспроизводя информацию через простое отрывание и повторное приклеивание.
Исследование, опубликованное в New Journal of Physics, доказывает: даже самые простые материалы могут обладать «памятью», если правильно использовать их физические свойства.
Как работает «память» на скотче
Учёные во главе с профессором Натаном Кеймом (Nathan Keim) использовали обычную клейкую ленту и специальное автоматизированное устройство, которое отрывает и снова приклеивает её с точным контролем расстояния и усилия. Когда ленту отрывают не до конца, а потом снова прижимают, на месте остановки образуется линия повышенной адгезии — своеобразная «метка». Каждое следующее более короткое отрывание создаёт новую такую метку.
При обратном отрывании ленты устройство измеряет силу, с которой лента сопротивляется в каждой метке. Эти «линии памяти» можно считывать по порядку: последняя записанная всегда считывается первой. Это свойство называется return-point memory (памятью возвращающихся точек) и очень похоже на то, как работает, например, кодовый замок.
«Мы обнаружили, что можно записывать последовательность событий в одном направлении, без чередования, — объясняет Кейм. — Сила каждой метки регулируется, а все метки можно стереть одним движением, полностью сбросив систему».
Важно, что последняя записанная «память» всегда извлекается первой. Это позволяет выполнять простые логические операции, похожие на тесты рабочей памяти в нейронауке (one-back comparison): сравнивать текущий стимул с предыдущим.
Почему это открытие важно
Большинство современных устройств памяти требуют электричества и уязвимы к сбоям, радиации или электромагнитным импульсам. Механическая память на основе клейкой ленты, напротив, работает без питания и может быть очень устойчивой. Конечно, никто не будет делать компьютеры из скотча, но принцип, открытый учёными, позволит создавать новые материалы и устройства, которые не боятся отключения электричества.
«Мы ищем системы, которые могут добавлять воспоминания, не теряя предыдущие, — говорит Кейм. — Такие механические «мозги» могут пригодиться там, где нужна простота, надёжность и отсутствие электричества».
Соавтор исследования Себанти Чаттопадхьяй (Sebanti Chattopadhyay) подчёркивает: «Мы можем регулировать силу каждой метки, чтобы она несла разную информацию, и даже делать некоторые метки настолько прочными, что они сохраняются даже после сброса всей системы».
