世界微动态丨科学家意外发现二氧化钒具有类似大脑的“记忆”能力

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这是第一个拥有这种能力的已知材料，但其他材料也可能存在。

博士生Mohammad Samizadeh Nikoo正在研究二氧化钒的相变--具体而言，材料从一种状态过渡到另一种状态需要多长时间。当该材料达到68摄氏度时，它经历了一个从绝缘体到金属的相变。他的测试涉及到向材料施加电流，当它从一边移动到另一边时，电流会加热它（并导致它改变状态）。一旦电流通过，材料就会冷却并恢复到其原始状态。

在记录了数百次测量后，Nikoo发现了该材料结构中的“记忆”效应。当对该材料施加第二个电流脉冲时，他注意到它改变相变的时间与它的历史直接相关。

Elison Matioli教授说：“二氧化硅似乎‘记住’了第一个相变，并预见到了下一个相变，”他是这一发现的实验室负责人。“我们没有想到会看到这种‘记忆’效应，它与电子状态无关，而是与材料的物理结构有关，”这位教授补充说。

进一步的测试显示，这种材料可以记住其最近的刺激，时间长达3小时。“记忆”效应甚至可能持续更长的时间--也许甚至是几天--但该团队没有进行这些测量所需的仪器。

研究人员指出，这一发现似乎复制了大脑中发生的情况，二氧化钒“开关”就像神经元一样发挥作用。Matioli说：“没有其他材料会以这种方式表现。”

一种能够通过更大的容量、小型化和速度来提高计算性能的材料将是电子制造商的福音，而二氧化钒可以做到这一点。

该团队的工作已经发表在《自然》杂志上。