مادة ذات ذاكرة: الشبكات العصبية بدلاً من الجزيئات سريع
المواد اللزجة المرنة هي بوليمرات تحتفظ، كالعجين، بذاكرة لكل لمسة: فاستجابتها للصدمات تعتمد على تاريخ التشوهات. وقد قدم كل من ماكسويل و بولتزمان وصفًا رياضيًا لذلك. ولكن لإجراء الحسابات الحاسوبية، كان المهندسون مضطرين لمحاكاة كل جزيء في كل خطوة – وهي مهمة مستحيلة حتى لأقوى الحواسيب الفائقة.
أما الآن فقد جاءت الشبكات العصبية للإنقاذ، بعد تدريبها على آلاف التجارب الافتراضية. فهي تلتقط الأنماط دون حصر مليارات الجسيمات، تمامًا كما يدرك الخباز الماهر تاريخ العجينة بمجرد النظر إليها. وتجمع المعلمات الداخلية للشبكة معلومات عن الماضي، تمامًا كما تجمع الإنتروبيا معلومات عن الفوضى الجزيئية.
أظهرت الاختبارات أن النموذج يعيد إنتاج سلوك بوليمر كربوني – البولي يوريا، بما في ذلك عند الانحناء الدوري والصدمات وحتى مع مراعاة الحرارة. والحقيقة المدهشة أن طبقة من البولي يوريا بسماكة بضعة مليمترات يمكنها حماية جدار خرساني من موجة انفجار. وتعمل الشبكة العصبية أسرع بآلاف المرات من النماذج التقليدية، ويمكن دمجها بسهولة في أي برنامج هندسي كقالب شامل – يشبه النموذج القياسي في فيزياء المواد.
تتمتع البولي يوريا بمرونة لزجة عالية لدرجة أن طلاءً بسماكة بضعة مليمترات يمكنه حماية جدار خرساني من موجة انفجار.
تذكرنا هذه التقنية بالمواد 'الذكية' الخيالية التي تتكيف مع كل صدمة، مثل بدلة الرجل الحديدي.