Исследователи Йельского университета показали, как гибкие волокна в микроканалах могут запоминать историю движения жидкости. Статья вышла 9 октября 2026 года в журнале Physical Review X. Память возникает без отдельного устройства: поток изгибает волокно, изгиб меняет сопротивление канала, а перераспределение жидкости снова меняет нагрузку на волокно.

Как волокно сохраняет историю потока

Волокно может устойчиво находиться в одном из двух состояний. Для переключения в одну сторону нужен один порог воздействия, а для возврата другой. Поэтому при одинаковом потоке волокно может занимать разное положение: это зависит от того, как менялась нагрузка раньше.

Условно это можно сравнить с гибкой заслонкой в узком канале. Сильный поток отклоняет её, и жидкости легче двигаться по каналу. Когда поток ослабевает, заслонка не сразу возвращается: для переключения назад нужно преодолеть другой порог. Это лишь аналогия, а не отдельный опыт исследователей.

В чипе Йельской лаборатории волокна находились в микроканалах глубиной примерно в половину ширины человеческого волоса, говорится в сообщении университета. Исследователи также изучили обходной канал, соединённый параллельно основному. Его геометрия влияет на устойчивость волокна и может устранить два устойчивых состояния. В сети такой канал передаёт гидравлическое воздействие между волокнами.

В зависимости от геометрии элементы могут переключаться независимо или влиять друг на друга. Во втором случае порог переключения определяется конфигурацией всей сети, а последовательность переходов отличается от той, что возникает у независимых волокон.

Авторы рассматривают такие сети как возможную основу контроллеров мягких роботов. В этой схеме давление и расход жидкости могли бы передавать сигналы, волокна работали бы как клапаны, а каналы соединяли бы элементы. Готовый робот-контроллер в исследовании не демонстрировали. Пока авторы показали только механизм пассивной памяти; смогут ли сети обучаться полезным задачам, остаётся открытым вопросом.

Для подготовки научного текста о подобных исследованиях можно обратиться к услуге подготовки научных статей.

Схема обратной связи между потоком жидкости, изгибом микроволокна и сопротивлением канала, благодаря которой состояние зависит от истории воздействия.