受生命系统的启发，阿尔托大学的研究人员开发了一种新材料，可以根据以往的经验改变其电行为，有效地赋予其一种基本形式的适应性记忆。这种自适应材料可以在下一代医疗和环境传感器以及软机器人或活动表面中发挥重要作用。

从在阳光下变暗的玻璃到药物输送系统，响应性材料已在一系列应用中变得普遍。但现有材料总是以相同的方式做出反应——它们对变化的反应不取决于它们的历史，也不根据它们的过去进行调整。

这与生命系统有着根本的不同，生命系统会根据先前的条件动态调整其行为。“材料科学的下一个重大挑战之一是开发受生物体启发的真正智能材料。我们想开发一种材料，可以根据其历史调整其行为，”阿尔托大学学院研究员彭博说。是这项研究的资深作者之一。

研究人员合成了微米大小的磁珠，然后用磁场对其进行刺激。当磁铁打开时，珠子堆叠起来形成柱子。磁场的强度会影响柱子的形状，进而影响它们的导电性能。

“通过这个系统，我们耦合了磁场刺激和电响应。有趣的是，我们发现电导率取决于我们是快速还是缓慢改变磁场。这意味着电响应取决于磁场的历史.如果磁场增加或减少，电学行为也不同。响应显示双稳态，这是记忆的一种基本形式。材料表现得好像它有磁场记忆，”彭解释道。

系统的记忆还允许它以类似于基本学习的方式运行。尽管生物体的学习极其复杂，但其在动物中最基本的要素是神经元之间连接反应的变化，即突触。根据它们受到刺激的频率，神经元中的突触将变得更难或更容易激活。这种变化被称为短期突触可塑性，它使一对神经元之间的联系变得更强或更弱，这取决于它们最近的历史。

研究人员能够用他们的磁珠完成类似的事情，尽管机制完全不同。当他们将珠子暴露在快速脉冲磁场中时，这种材料的导电性能变得更好，而较慢的脉冲使其导电性能较差。

“这让人想起短期突触可塑性，”阿尔托的杰出教授OlliIkkala说。“我们的材料的功能有点像突触。我们所展示的东西为下一代以生命为灵感的材料铺平了道路，这些材料将利用适应、记忆和学习的生物过程。”

“在未来，可能会有更多的材料在算法上受到类生命特性的启发，尽管它们不会涉及生物系统的全部复杂性。这些材料将成为下一代软机器人以及医疗和医疗领域的核心。环境监测，”Ikkala补充道。