Che cosa è isteresi?

L'isteresi è una qualità più spesso visto in materiali magnetici ed elastici dove una risposta a stress o forza elettromagnetica sul materiale in ritardo rispetto l'effettiva applicazione della forza. La reazione dipende anche forze precedenti applicate al materiale, e non solo le attuali condizioni di stress che sta subendo. Più semplicemente, è la dipendenza storia di un sistema, e il termine radice della parola significa in realtà a venire in ritardo o ritardo.

In isteresi ferromagnetico, il principio è invocato per la registrazione delle informazioni su nastro magnetico di storage, carte di credito strisce, e altro ancora. Come un campo di isteresi magnetica viene applicato al supporto di registrazione e rilasciato, il mezzo non predefinito a uno stato nullo magnetizzazione. Invece, un nuovo livello di ordine aggiunto alle particelle magnetiche nel materiale, che rappresenta la struttura dei dati non registrati. Questa memoria magnetica residua di sorta può essere cancellata solo applicando una carica magnetica nella direzione opposta, noto come un ciclo di isteresi. La carica magnetica impiantato può altrimenti essere quasi permanente, che è una caratteristica utile per memorizzare le informazioni, ed è stato ampiamente utilizzato per cassette audio e dischi rigidi dei computer.

La struttura del ciclo di isteresi può anche essere usato per cancellare i dati magnetici applicando un campo magnetico inverso al mezzo. Uno nella stessa direzione può anche essere impiegato per sovrascrivere il modello precedente. Questa caratteristica ripetibile o ciclo di isteresi in ferromagnetics, tuttavia, non è presente nelle proprietà di altri materiali.

Memristors, o resistenze di memoria, sono componenti che dimostrano il principio di un circuito di isteresi. Essi hanno la capacità di mantenere una memoria di isteresi corrente che li attraversa cambiando la loro relativa resistenza in risposta ad essa. Questi dispositivi imitano il modo in cui lavora sinapsi nel cervello umano, e che ha catturato l'attenzione dei ricercatori militari presso il Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), negli Stati Uniti. La ricerca a partire dal 2010 aveva lo scopo di sviluppare la potenza dei supercomputer che sarebbe abbastanza piccolo per essere confezionato in un volume di due litri, e sono l'equivalente del cervello di un gatto in intelligenza.

Piuttosto materiali elastici, quali metalli sottili, possono presentare un effetto di isteresi termica. Cambiamenti in allineamento di atomi di metallo quando si piega i rebbi di una forcella avanti e indietro dimostrerà isteresi, ma, a differenza dei materiali magnetici, il metallo diventa meno reattivo con ripetute applicazioni di forza. Questo è indicato come incrudimento, e alla fine si traduce in metallo divenire fragile e rottura. Il metallo si accumula un ritardo nella risposta alla forza e alla fine si rompe, causando la perdita di energia sotto forma di calore, che viene indicato come la perdita di isteresi.

Il modello di isteresi ha applicazioni in una vasta gamma di scienza, ingegneria, economia e anche discipline. Matematici russi hanno cominciato a modellare sistemi non lineari basati sul principio nel 1970. Successivamente hanno sviluppato teorie come il modello Preisach, che potrebbe essere utilizzato per descrivere fenomeno di isteresi in una vasta gamma di scienze dall'economia alla tettonica e superconduttività.