一小团黏糊糊的透明凝胶不仅可以玩电子游戏《Pong》“乒乓”，而且随着时间的推移，它会玩得越来越好。

当通过电极阵列与游戏的改编版本连接时，简单的聚合物水凝胶显示出可测量的准确性提高，从而导致更长的反弹时间。这一发现证明了记忆的能力，即使是在非常基本的材料中。

当然，这种凝胶离人工大脑还很远，但它新发现的能力为研究和开发提供了一些诱人的新途径。

英国雷丁大学的生物医学工程师Yoshikatsu Hayashi解释说：“我们的研究表明，即使是非常简单的材料也可以表现出复杂的适应性行为，这些行为通常与生命系统或复杂的人工智能有关。”

“这为开发能够学习和适应环境的新型‘智能’材料开辟了令人兴奋的可能性。”

所讨论的水凝胶是基于电活性聚合物（EAP）。这是一种聚合物，当施加电流时，它们会改变大小或形状，它们通常用作致动器和传感器，作为一种人造肌肉。

早在2022年，一组研究人员就证明，可以教培养皿中的一团人类脑细胞玩乒乓，通过给它反馈，告诉它是否成功地用像素“球拍”击中了一个简单的像素“球”。

雷丁大学的生物医学工程师文森特·斯特朗、威廉·霍尔德鲍姆和Yoshikatsu Hayashi想要探索，是否能在比人类脑组织简单得多的东西上证明类似的学习能力。

EAP水凝胶是合乎逻辑的测试对象。当施加电流时，水凝胶的交叉聚合物链矩阵内的离子（带有电荷的粒子）会移动，从而导致凝胶改变形状。

此前，Hayashi和另一个团队演示了如何利用这种现象使水凝胶与起搏器同步跳动，就像心脏跳动、扩张和收缩一样。

他们注意到，在研究过程中，他们的聚丙烯酰胺水凝胶保留了心跳的“记忆”，即使在研究人员停止了起搏器之后。

斯特朗解释说：“水凝胶膨胀的速度比它最初膨胀的时间要长得多，这意味着离子的下一个运动受到之前运动的影响，这有点像记忆的发生。”

“水凝胶中离子的持续重排是基于水凝胶中先前的重排，继续回到它最初制造时，离子分布均匀。”

为了将水凝胶推向下一步，研究人员开发了一种特殊的界面和一种改编的乒乓游戏，只需一个球拍从数字球场的对面墙壁上弹回，就像对着墙壁打乒乓球一样。

他们使用电刺激将球的随机位置告知凝胶，并测量离子流以测量桨的位置。他们还观察了每次反弹持续的时间——凝胶控制的桨和墙壁之间的来回交换，没有错过——并发现反弹随着时间的推移而延长。

凝胶花了大约20分钟达到乒乓水平的峰值。

“随着时间的推移，当球移动时，凝胶会收集所有运动的记忆。然后，球拍在模拟环境中移动以容纳球，”斯特朗说。“随着时间的推移，离子的运动方式会映射出所有运动的记忆，这种‘记忆’会提高性能。”

研究人员说，这种记忆是一种突发能力的证据，这种能力不是专门为这种材料设计或训练的。但这并不意味着这种材料是有知觉的，或者是有意为之 —— 只是这种材料保留了一种物理影响的印象，就像你躺在皱巴巴的枕头上后脸颊上的皮肤一样。

但这个发现仍然很酷；它无疑为探索开辟了一些迷人的途径。其中最重要的是决定记忆背后的机制，以及它是否可以被训练来执行其他任务。

斯特朗说：“我们已经证明了水凝胶中出现了记忆，但下一步是看看我们是否也能明确地表明学习正在发生。”

这项研究发表在《细胞报告:物理科学》上。

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