Neobično svojstvo vanadij-dioksida (VO₂) otkrili su znanstvenici sa švicarskog politehničkog sveučilišta EPFL. Prema njihovim riječima, ovaj je kemijski spoj prvi materijal u povijesti za koji je utvrđeno da je u stanju "pamtiti" povijest vanjskih električnih podražaja kojima je bio izložen.

U laboratoriju POWERlab ovog sveučilišta testirana je struktura vanadij-dioksida, materijala koji pri sobnoj temperaturi djeluje kao izolator, a pri temperaturi od 68°C poprima svojstva metala, zahvaljujući promjeni kristalne strukture. Osnovni cilj istraživanja bio je provjeriti koliko treba tom materijalu da se vrati iz pobuđenog u stabilno stanje, no eksperimenti su istraživače odveli na drugi put. Pokazalo se, naime, da nakon višestrukih mjerenja na istom materijalu dolazi do efekta "memorije" u njegovoj strukturi.

Materijal kao niti jedan drugi

Eksperiment je zahtijevao da se kroz VO₂ propusti električni naboj, što je zagrijalo materijal i dovelo do promjene njegovog stanja. Nakon toga očekivalo se da se stanje vrati u početno, što se i dogodilo. Međutim, kada je na isti materijal ponovno primijenjen isti postupak, promjena stanja u materijalu bila je drugačija: "Činilo se kao da se VO₂ sjeća prošle fazne tranzicije i anticipira sljedeći korak", kaže voditelj laboratorija, profesor Elison Matioli te nadodaje: "Nismo očekivali vidjeti ovakav memorijski efekt. On nema veze s električnim stanjima već s fizičkom strukturom materijala. Ovo je novo otkriće, niti jedan drugi materijal ne ponaša se tako".

Memorijski efekt vanadij-dioksida mogao bi trajati i danima, iako za sada ne postoji oprema koja bi ga otkrila nakon toliko vremena. Istraživači u Švicarskoj su, pak, dokazali da on traje do tri sata. Otkriće memorije "ugrađene" u sami materijal može imati značajne implikacije na razvoj elektroničkih uređaja. Oslanjanje na memoriju samog materijala moglo bi povećati računalne kapacitete, ubrzati izvođenje računskih operacija u njima i dovesti do značajnije minijaturizacije sklopova.

Znanstvenici ističu da VO₂ zadovoljava uvjete za to, ali i da pokazuje svojstva kontinuirane, strukturalne memorije, što ga razlikuje od ostalih sklopova i materijala, koji mogu pohranjivati podatke u binarnom obliku, u ovisnosti o električnom pobuđivanju. Istraživanje je potkrijepljeno brojnim mjerenjima i istraživanjima u drugim laboratorijima u svijetu. "Ovo otkriće replicira ono što se događa u mozgu, jer "prekidači" u VO₂ djeluju poput neurona", zaključuje se u radu objavljenom u časopisu Nature Electronics.