An der Yale University in den Vereinigten Staaten haben Forschende einen winzigen Kreislauf gebaut, in dem Wasser zirkuliert. Auf den ersten Blick sieht er wie eine Ansammlung kleiner Röhrchen aus. Dennoch kann er allein dank der Bewegung der Flüssigkeit Informationen darüber speichern, was zuvor geschehen ist.
Um den Trick zu verstehen, muss man ins Innere dieser Kanäle schauen, deren Tiefe etwa der Hälfte der Dicke eines Haares entspricht. Die Forschenden haben darin winzige biegsame Fasern angebracht. Wenn Wasser hindurchfließt, drückt es gegen diese Fasern und kann sie von einer Position in eine andere kippen lassen.
Am interessantesten ist, dass eine Faser nicht unbedingt in ihre ursprüngliche Position zurückkehrt, sobald der Durchfluss abnimmt. Damit sie die Seite wechselt, muss die Strömung manchmal ausreichend verstärkt und anschließend weiter verringert werden, um die umgekehrte Bewegung auszulösen. Sie kann daher je nach dem, was sie zuvor erlebt hat, zwei stabile Positionen beibehalten.
Diese Eigenschaft dient als Speicher. Eine Faser, die in eine Richtung zeigt, kann eine 0 darstellen und in die andere Richtung eine 1, wie im binären Computersystem. Zwei Kreisläufe, durch die dieselbe Wassermenge fließt, können sich daher in unterschiedlichen Zuständen befinden, weil sie nicht dieselbe Vorgeschichte haben.
Die Forschenden gingen noch einen Schritt weiter und verbanden mehrere Kanäle miteinander. Wenn eine Faser ihre Position verändert, beeinflusst sie die Verteilung des Wassers. Dadurch kann eine andere Faser zum Kippen gebracht werden und anschließend eine dritte. Der Kreislauf speichert also nicht nur einen Zustand: Seine verschiedenen Teile können auch aufeinander einwirken.
Allerdings ist dieser Kreislauf kein mit Wasser betriebener Computer. Er führt keine Programme aus und hat nicht gelernt, Entscheidungen zu treffen. Die Forschenden haben bisher lediglich eine Form physikalischen Gedächtnisses gezeigt: Die Information bleibt in der Form der Fasern erhalten, ohne dass ein elektronisches Bauteil sie speichern muss.
Wofür könnte das nützlich sein? Ingenieurinnen und Ingenieure denken an weiche Roboter, die bereits Flüssigkeiten oder unter Druck stehende Luft zum Bewegen nutzen. Ein Netzwerk kleiner Kanäle könnte ihnen eines Tages helfen, ohne Elektronik auf ihre Umgebung zu reagieren.
Es muss noch nachgewiesen werden, dass diese Kreisläufe wirklich nützliche Aufgaben erfüllen können. Doch dieses Experiment zeigt, dass ein Speicher nicht immer elektronische Chips benötigt und allein mit Wasser funktionieren kann ... Ein „Gedächtnis des Wassers“?