Malzemelerin hafıza taşıma yeteneği, bilim dünyasında uzun süredir tartışılan bir konu olmuştur. Örneğin, kırışmış bir kağıdın geçmişte katlandığı yerleri hatırlaması, hafızanın fiziksel objelere yansıdığına dair ilginç bir örnektir. Ancak, Chicago Üniversitesi ve Pennsylvania Eyalet Üniversitesi’nden araştırmacılar, hafızanın mekanizmasını daha derinlemesine anlamak için yeni bir yaklaşım geliştirmiştir. Bu çalışmalar, “geri-dönüş noktası hafızası” (return-point memory) adını verdikleri bir mekanizmayı incelemektedir.
Return-point memory, bir malzemenin üzerine uygulanan iki yönlü kuvvetler altında nasıl tepki verdiğini açıklamaktadır. Bu araştırmalara göre, malzemelerin hafızaları yalnızca iki yönlü kuvvetlerle değil, aynı zamanda tek yönlü kuvvetlerle de oluşturulabilmektedir. Pennsylvania Eyalet Üniversitesi’nden fizikçi Nathan Keim, bu durumu bir şifreli kilide benzetmektedir. Keim, “Eğer bir şifreli kilidin düğmesi yalnızca tek bir yönde dönebilirse, sadece bir sayı kaydedebilir. Ancak belirli bir durumda, tek yönlü bir hareket bile bir dizi hafızayı saklayabilir” diyerek bu durumu daha iyi ifade etmektedir.
Araştırmacılar, bu teorik konsepti test etmek amacıyla bilgisayar modelleri kullanarak farklı kuvvet yönleri ve şiddetleri simüle etmiştir. Bu simülasyonlar sırasında, malzemelerin iç yapılarında bulunan histeronlar isimli soyut bileşenler incelenmiştir. Histeronlar, bir malzemenin geçmişteki durumunu korumasına yardımcı olan unsurlardır ve dış koşullar değişse bile, belirli bölümler geçmişte maruz kaldıkları kuvvetleri yansıtabilir.
Bu kavram, günlük hayatta karşılaşabileceğimiz bükülebilir bir pipet örneğiyle daha somut hale getirilebilir. Pipeti çektiğinizde, bükülmüş boğumlardan biri açılabilirken diğerleri sabit kalır. Bu durum tüm sistem üzerindeki gerilimi hafifletir; açılan kısım, pipetin geçmişte hangi kuvvetlere maruz kaldığını gösteren bir ipucu oluşturur.
Araştırmacılar, histeronların “kararsız etkileşimler” oluşturabileceğini ve bu etkileşimlerin hafıza bankaları gibi çalışabileceğini keşfetti. Histeronlar sayesinde en son deformasyon ve en büyük deformasyon saklanabilir. Keim, bu tür bir hafıza mekanizmasının çeşitli uygulamalara sahip olabileceğini düşünüyor; “Eğer bir sistem bir dizi hafızayı saklayabiliyorsa, şifreli bir kilit gibi belirli bir geçmişi doğrulamak için kullanılabilir veya geçmişte yaşananlarla ilgili adli ya da teşhis amaçlı bilgiler sağlayabilir” şeklinde görüş belirtmektedir.
Gerçek malzemelerde bu tür kararsız histeronların nadir olduğu düşünülse de, bilim insanları yapay malzemelere bu özelliklerin entegre edilebileceğini ifade etmektedir. Bu da elektriğe ihtiyaç duymayan mekanik sistemlerin geliştirilmesini mümkün kılabilir.
Araştırmalarının ilerleyen aşamalarında Keim ve ekibi, basit mekanik sistemlerden tek yönlü şifreli kilitler gibi daha karmaşık sistemlere doğru ilerlemeyi hedeflediklerini belirtmektedir. Bu buluş, malzeme bilimi ve mühendislik alanında hafızalı malzemeler tasarlamak için yeni fırsatlar sunmaktadır. Malzemelerin hafıza taşıma yeteneğinin anlaşılması, çeşitli endüstrilerde yenilikçi uygulamaların kapısını aralayacak bir gelişme olarak öne çıkmaktadır.
