Un libro con pestillos en las páginas: solo se puede pasar la hoja si sabes cómo hacer clic en el borde. Así funciona más o menos el metamaterial mecánico del que hablaremos. Cada celda es una pequeña masa dentro de otra mayor, unida a ella por una viga elástica. La viga puede estar en dos posiciones estables, como un interruptor. En una posición, la masa interna casi no está acoplada a la externa, y toda la estructura responde a un empujón de una manera. En la otra, un imán presiona contra la masa interna y la respuesta cambia drásticamente: la frecuencia de resonancia salta de 26 a 280 hercios. Es como si la misma cuerda sonara ora como contrabajo, ora como violín.
En el experimento se montó una cadena de tres celdas. Cada una se conmutaba a uno u otro estado, y luego se lanzaba por el borde un impulso de sondeo corto, tan suave que no conmuta nada, solo sacude ligeramente el sistema. Un acelerómetro en la última celda registraba la aceleración en el tiempo. Resultó que para las ocho combinaciones posibles de estados la respuesta es única, como una huella dactilar. Incluso si las celdas no son idénticas, con distintas masas y alturas de barrera de energía, el método funciona. Se probó en una cadena de ocho celdas: cuanto más fuerte es el impulso de entrada, más celdas se conmutan, y por el número de conmutaciones se puede medir la amplitud con una precisión de tres micrómetros.
Antes de este trabajo, la memoria mecánica se parecía a un libro que se puede escribir pero no leer sin abrirlo. Ahora existe una forma de leerlo por el sonido de las páginas al pasar, sin tocar las páginas mismas. Además, el mismo mecanismo sirve como sensor de fuerza de empuje y como filtro de ondas. Una computadora mecánica sin un solo transistor se acerca un poco más: ya no necesita un observador externo con lupa.
Por ahora son cadenas de unas pocas celdas, pero el principio se puede ampliar fácilmente. Se pueden alinear decenas de celdas en una línea y luego formar redes bidimensionales para controlar ondas en el espacio. Quedan preguntas sobre la durabilidad: ¿cuántos ciclos de conmutación resistirá la viga, no se cansará el imán? Pero ya está claro: la memoria mecánica que se lee con una onda no es un juguete teórico, sino una construcción funcional montada sobre la mesa.
La diferencia de frecuencias de resonancia entre los estados 0 y 1 es de 254 Hz, comparable a la diferencia entre la nota grave de un contrabajo y la nota aguda de un violín.
La idea de una memoria mecánica sin electrónica evoca las calculadoras de 'Dune' de Frank Herbert, donde la prohibición de máquinas pensantes llevó a la humanidad a crear tecnologías alternativas de procesamiento de información.