Materiál s pamětí. Kredit: EPFL.

Některé materiály jsou zaručeným zřídlem udivujících objevů a překvapení, která srážejí vědce do kolen. Proslulý je tím grafen, ale najdou se i jiné „vypečené“ příklady. Odborníci švýcarské École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) zjistili, že jeden již známý materiál má neuvěřitelnou superschopnost. „Pamatuje“ si stimuly, které předtím „zažil“, například setkání s elektrickým proudem. Taková vlastnost by mohla být velmi praktická pro elektroniku.

Elison Matioli. Kredit: EPFL.

Materiálem, o němž je řeč, je oxid vanadičitý (VO₂). Už dříve se ukázalo, že není jen tak obyčejný. Normálně je to nevodič. Ale po zahřátí na 68 °C se změní jeho struktura a začne fungovat jako kov, tedy vodič. Díky tomu by se mohl stát například součástí povrchů na okna a střechy, který propustí či naopak zablokuje teplo, podle aktuálního počasí. Také se ukázalo, že za jistých okolností vede elektřinu, aniž by vedl teplo.

Logo. Kredit: EPFL.

Elison Matioli a jeho kolegové teď přidali do „životopisu“ oxidu vanadičitého další podivnost. Došlo k tomu při studiu vlastností tohoto materiálu. Do vzorku oxidu vanadičitého pouštěli elektrický proud a zjišťovali, jak rychle dojde k přechodu mezi stavem nevodiče a vodiče. Nejprve zapnuli proud a podle očekávání došlo k ohřátí materiálu a jeho přepnutí do fáze „vodiče“.

Pak to ale zkusili podruhé. A nestačili se divit. Napodruhé došlo k přechodu na vodič za rozdílnou dobu, což svědčí o tom, že si materiál předešlý kontakt s elektrickým proudem „zapamatoval“. Jak říká Matioli, takový paměťový efekt opravdu nečekali. Jak se zdá, nemá nic společného s elektronovými stavy, ale vyvěrá z fyzické struktury materiálu. To je naprostá novinka, žádný další takový materiál zatím neznáme.

V následujících experimentech vyšlo najevo, že si oxid vanadičitý „pamatuje“ předchozí stimul až asi 3 hodiny. Badatelé se navíc domnívají, že tento efekt může přetrvat až několik dní. Jsou rovněž přesvědčeni, že stejnou „superschopnost“ mohou mít i další materiály. Jejich objev by mohl vést k novým paměťovým zařízením i k zařízení pro zpracování dat.

Video: EPFL Associate Professor Elison Matioli presents the Powerlab

Literatura

New Atlas 22. 8. 2022.

Nature Electronics online 22. 8 2022.