Forskere opdager materiale, der kan lære ligesom hjernen
Forskere fra École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) og Pohang University of Science and Technology i Sydkorea har gjort en ny og spændende opdagelse om et materiale kaldet vanadiumdioxid (VO2). Det fremgår af en artikel, som de netop har fået offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Nature Electronics.
Forskningen er har trukket overskrifter, da opdagelsen har potentialet til at ændre fremtidens computer- og lagringsteknologi.
Læs også: Fremtidens teknologi vil ændre vores liv – her er alle de nye teknologier under udvikling
Materiale kan huske tidligere eksterne stimuli
Der er én særlig egenskab ved det nye materiale, som har fået forskerne op af stolene. Materialet er nemlig det første nogensinde, der er i stand til at ”huske” alle stimuli, som det tidligere er blevet udsat for.
VO2 har en isolerende fase, når det er afslappet ved stuetemperatur, og gennemgår en overgang fra at være en isolator til et metal ved 68 °C. Det får gitterstrukturen til at ændre sig, og på den måde kan materialet udvise en form for flygtig hukommelse. Det vender ganske enkelt tilbage til den isolerende tilstand, lige så snart spændingen er fjernet.
Mohammad Samizadeh Nikoo, som er ph.d.-studerende på POWERlab ved EPFL, foretog en lang række ekspertimenter ved at påføre sampler af materialet strøm. Da strømmen varmede materialet op, fik den materialet til at ændre tilstand. Når strømmen forsvandt, vendte materialet tilbage til sin oprindelige tilstand.
Han fandt derfra frem til, at den tid, det tog materialet at ændre tilstand, var direkte forbundet med den historik af strømimpusler, som det tidligere havde gennemgået. Materialet viste sig at være i stand til at huske dets seneste eksterne stimuli i op til tre timer.
“VO2 lader til at “huske” den første faseovergang og foregribe den næste. Vi havde ikke forventet at se denne form for hukommelseseffekt, og den har intet at gøre med elektroniske tilstande, men snarere med materialets fysiske struktur. Det er en ny opdagelse: Intet andet materiale opfører sig på denne måde,” siger Elison Matioli, som er professor og leder POWERlab.
Kan erstatte silicium
Et interessant resultat af den foreløbige forskning er materialets potentiale til at erstatte silicium, også kaldet kisel. Det er et grundstof, som er hovedråvaren i fremstillingen af halvledere. Potentielt kan vanadiumdioxid erstatte silicium og være velegnet til at lagre og behandle data, lyder det.
Nogle forskere mener også, at vanadiumdioxids evne til at skifte mellem to tilstande minder om den måde, som neuroner i hjernen fungerer på. Tidligere forskning peger på, at vanadiumdioxid derfor kan udnyttes til at fungere som et lagringsmateriale.
Forskningen i materialet er dog fortsat forholdsvis ny, så yderligere forskning er nødvendig for at få afdækket dets potentiale.
Se også: Nyheder om fremtidens teknologi