Idrogel imita cervello umano: memorizza e poi “dimentica” informazioni

Il rapido assorbimento di acqua (rigonfiamento) ad alta temperatura e il rilascio lento di acqua (restringimento) a bassa temperatura Sono resi possibili dalla particolare struttura dell'idrogel (credito: Chengtao Yu et al., PNAS, 27 luglio )
Il rapido assorbimento di acqua (rigonfiamento) ad alta temperatura e il rilascio lento di acqua (restringimento) a bassa temperatura Sono resi possibili dalla particolare struttura dell’idrogel (credito: Chengtao Yu et al., PNAS, 27 luglio )

Un particolare idrogel morbido e umido che ha una capacità di memorizzare, recuperare e dimenticare le informazioni come fa il cervello umano viene descritto in un articolo apparso sul sito dell’Università di Hokkaido che presenta sua volta uno studio apparso su Proceedings of National Academy of Sciences (PNAS).

Gli idrogel sono materiali sempre più utilizzati in vari settori tecnologici in quanto hanno delle caratteristiche speciali molto utili per laparticolari applicazioni. Costituito da una notevole quantità di acqua, può contenere vari prodotti chimici che a loro volta possono effettuare varie reazioni utili per scopi diversi.
In questo caso il professore Kunpeng Cui e il suo assistente Jian Ping Gong, con l’aiuto dei loro studenti e dei loro colleghi dell’Istituto per la progettazione e la scoperta di reazioni chimiche (HPI-ICReDD), hanno progettato un idrogel che sembra svolgere delle funzioni “biologiche”.

Gli idrogel sono dei “candidati eccellenti per imitare le funzioni biologiche”, come spiega lo stesso Gong ma questa è la prima volta che si utilizza questo particolare materiale per imitare le funzioni del cervello umano.
Quello che hanno fatto i ricercatori è aver posizionato uno strato di idrogel tra due piastre di plastica. La piastra superiore aveva una forma oppure delle lettere ritagliate che lasciavano scoperta la zona dell’idrogel o sotto.

Prima hanno messo il gel in acqua fredda per stabilire una sorta di equilibrio poi lo hanno inserito in acqua calda. Il gel, assorbendo l’acqua, cominciava a gonfiarsi ma solo nell’area esposta, quella in cui la plastica era stata ritagliata. In questo modo si “fissava” un’informazione nel gel, informazione che poteva essere una figura oppure una lettera o finanche una parola.
Rimesso di nuovo nell’acqua fredda, l’area esposta diventava opaca e ciò faceva sì che l’informazione “memorizzata” diventasse visibile. Rilasciando l’acqua che aveva immagazzinato quando inserito nell’acqua calda, il gel tendeva a restringersi e la figura o la lettera lentamente sbiadiva.
I ricercatori notavano inoltre che più a lungo il gel restava nell’acqua calda, più intensa e più scura era l’impronta della figura e quindi più tempo ci voleva affinché svanisse.
“Questo è simile agli umani”, spiega Cui. “Più tempo impieghi a imparare qualcosa o più forti sono gli stimoli emotivi, più tempo ci vuole per dimenticarlo.”

Non si tratta di un esperimento fine a se stesso: secondo i ricercatori questa caratteristica dell’idrogel potrebbe essere usata per determinate applicazioni tra cui quelle che prevedono che un messaggio una volta arrivato debba scomparire per motivi di sicurezza.

Approfondimenti

Articoli correlati

Condividi questo articolo

Dati articolo

Resta aggiornato su Facebook