Unerwartete Datenspeicher: Überraschende Eigenschaften von Schwämmen entdeckt
Schwämme können Daten speichern. (Foto: Thenongphoto / Shutterstock)
In einem Experiment haben Forscher entdeckt, dass herkömmliche Küchenschwämme als einfache Speichergeräte fungieren können. Die Daten der Schwämme können sogar gelöscht und neu programmiert werden.
Die Forscher glauben, dass die Ergebnisse wertvolle Erkenntnisse darüber liefern könnten, wie sich die Architektur und Funktionsweise des menschlichen Gehirns nachbilden lassen.
Die Schwämme könnten außerdem als Modell für die Entwicklung neuer Speichertechnologien dienen, die sowohl Speicher- als auch Rechenprozesse am selben Ort ausführen.
Schwämme im Gedächtnistest
Harsh Jain, ein Forscher am National Centre for Biological Sciences in Bengaluru, führte das Experiment durch. Er setzte einen Schwammwürfel zwischen zwei Metallplatten und prägte mit einer motorisierten Stange Verformungen in Form von Buchstaben in den Schwamm ein.
Die Schwämme behielten diese eingeprägten Formen, solange der Druck aufrechterhalten wurde. Sobald der Druck entfernt wurde, verschwanden die Eindrücke wieder. Die Fähigkeit, sich an die eingeprägten Formen zu erinnern, geht jedoch verloren, wenn die Prägung ohne äußeren Druck erfolgt.
Diese Fähigkeit, Daten zu speichern, unterscheidet sich von der Elastizität herkömmlicher Memory-Schaumstoffe, die nicht umprogrammiert werden können.
So funktioniert der Effekt
Shankar Ghosh vom Tata Institute of Fundamental Research in Mumbai und ebenfalls Autor der Studie, erklärt gegenüber Nature India diesen Effekt mit einem Reibungsmodell. Wenn das Material von einem elastischen in ein sogenannten „pseudo-plastischen“ Zustand übergeht, bleiben die Verformungen aufgrund der Reibungsverriegelung der Polyurethanstäbe, aus denen der Schwamm besteht, erhalten.
Diese Polyurethanstäbe verbinden und biegen sich, was interne Reibung erzeugt und so die Erinnerung an die Verformung speichert.
So könnten die Schwämme angewendet werden
Die Ergebnisse der Studie eröffnen einige Möglichkeiten für verschiedene Anwendungen. Eine potenzielle Anwendung ist die Herstellung von auxetischen Materialien, die sich ausweiten, wenn sie gedehnt werden, und sich zusammenziehen, wenn sie komprimiert werden. Diese Materialien könnten in der Medizin oder im Ingenieurwesen verwendet werden.
Ein weiterer Ansatz ist die Entwicklung von programmierbaren Braille-Displays. Braille-Displays werden von sehbehinderten Menschen genutzt, um Texte in einer tastbaren Schrift zu lesen.
Diese neuen Displays könnten Verformungsmuster erzeugen und flexibel auf unterschiedliche Situationen angepasst werden.
Alle Details der Studie wurden im Journal Soft Matter veröffentlicht.
