Forskare har nyligen upptäckt att material kan ”minnas” tidigare krafter och deformationer på nya och oväntade sätt. Genom att studera så kallade hysteroner—abstrakta enheter inom material som inte omedelbart reagerar på yttre krafter men istället behåller en historia av tidigare påverkan—har forskarna identifierat mekanismer som utmanar traditionella teorier om materialminne.
Hysteroner och deras roll i minnesbildning
Hysteroner fungerar som minnesenheter i material och kan hålla kvar information om tidigare deformationer. Ett särskilt intressant fenomen är när hysteroner upplever ”frustrerade interaktioner”, där deras tillstånd är i konflikt med varandra. Detta gör det möjligt för materialet att lagra komplexa minnen, även under asymmetriska förhållanden där krafter endast appliceras i en riktning. Detta går emot den etablerade teorin om return-point memory, som traditionellt kräver cykliska krafter (fram-och-tillbaka-rörelser) för att lagra sekvenser av minnen124.
Praktiska tillämpningar
Denna nya förståelse av materialminne har potentiella tillämpningar inom flera områden:
- Mekaniska system: Material kan designas för att ”minnas” tidigare tillstånd utan behov av elektronik, vilket öppnar för nya typer av diagnostik och forensiska verktyg.
- Kombinationslås och datalagring: Material med denna typ av minne kan fungera som mekaniska kombinationslås, där specifika sekvenser av krafter verifierar eller återkallar historisk information.
- Materialdesign: Artificiella material kan konstrueras med inbyggda hysteroner, vilket möjliggör skräddarsydda egenskaper för att lagra och återkalla deformationer346.
Exempel och visualisering
Ett enkelt exempel på detta fenomen är en böjbar sugrörsstruktur. När sugröret böjs i en riktning, kan vissa veck öppnas medan andra förblir stängda, vilket skapar ett mönster som reflekterar tidigare krafter. Detta illustrerar hur ett material kan lagra information om sin historia genom sina strukturella förändringar36.
Framtida möjligheter
Forskningen indikerar att även om frustrerade hysteroner är ovanliga i naturliga material, kan de införlivas i syntetiska material. Detta banar väg för utvecklingen av mekaniska system som kan ”komma ihåg” utan elektrisk energi, vilket skulle kunna revolutionera både ingenjörskonst och datateknik36.
Upptäckten representerar ett betydande framsteg inom materialfysik och öppnar dörren för nya sätt att förstå och utnyttja materialens beteende under yttre påverkan.
Citations:
- https://bioengineer.org/materials-exhibit-surprising-memory-of-event-sequences/
- https://www.wionews.com/science-tech/new-study-reveals-how-materials-can-remember-past-forces-8726284
- https://www.sciencealert.com/materials-can-form-memories-in-new-and-unexpected-ways-study-shows
- https://www.newsbytesapp.com/news/science/materials-can-remember-past-forces-reveals-groundbreaking-study/story
- https://www.psu.edu/news/eberly-college-science/story/materials-can-remember-sequence-events-unexpected-way
- https://www.yahoo.com/news/materials-form-memories-unexpected-ways-223237600.html
- https://entechonline.com/understanding-memories-in-non-equilibrium-systems/
- https://www.texaschildrens.org/content/research/brain-stars-hold-our-memories
- https://www.linkedin.com/posts/gabriele-mogni-b7991064_materials-can-form-memories-in-new-and-activity-7297345978955714561-vJBp
- https://www.news-medical.net/news/20241206/Researchers-discover-new-pathway-to-forming-long-term-memories-in-the-brain.aspx
- https://neurosciencenews.com/organ-cell-memory-genetics-28004/
- https://wise-materials.org/external/quantum-materials-enable-energy-efficient-spintronic-memories-2/
- https://www.sciencedaily.com/releases/2025/01/250129162521.htm
- https://www.sciencenews.org/article/brain-kidney-cells-memory
- https://www.spacedaily.com/reports/Materials_Can_Remember_Sequences_of_Events_in_Unexpected_Ways_999.html
- https://inside-the-brain.com/2025/02/
- https://news.mit.edu/2025/how-one-brain-circuit-encodes-memories-places-and-events-0115
- https://science.psu.edu/news/Keim1-2025
- https://news.mit.edu/2018/study-reveals-molecular-mechanisms-memory-formation-0208
- https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adr5933
- https://www.miragenews.com/materials-recall-events-in-surprising-sequence-1399069/
- https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9065729/
- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39879296/
- https://lesley.edu/article/stages-of-memory
- https://arxiv.org/html/2306.07177v3
- https://nyulangone.org/news/brain-mechanism-found-determine-which-memories-last
- https://phys.org/news/2022-10-everyday-materials-memories-erased.html
- https://www.sciencedaily.com/releases/2025/02/250212140907.htm
- https://www.labmanager.com/memories-are-not-only-in-the-brain-new-research-finds-33107
- https://www.nature.com/articles/s41398-024-02808-z
- https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8611531/
- https://www.sissa.it/news/understanding-memory-through-materials-new-hfsp-project-sissa
