瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）電力與寬帶隙電子研究實驗室(POWERlab)的博士生Mohammad Samizadeh Nikoo在研究二氧化釩的相變期間，有了一個意外的發現。當在室溫下時，二氧化硅有一個絕緣相，並在68℃時經歷一個尖銳的絕緣體到金屬的轉變，其晶格結構發生變化。
根據Samizadeh Nikoo的說法，二氧化硅有一種不穩定的“記憶”。”材料在移除激發後會立即恢復到絕緣狀態”。他開始為他的論文尋找二氧化釩從一種狀態轉變為另一種狀態需要多長時間。然而，他的調查出現了不同的變化：在收集了數百個測量數據后，他發現了材料結構中的“記憶效應”。
在他的實驗中，Samizadeh Nikoo向一個二氧化硅樣品施加了電流。他解釋說：“電流在材料上移動，沿着一條路徑，直到它在另一側退出。當電流加熱樣品時，二氧化硅的狀態發生了變化。在電流消失后，該材料又回到了原來的狀態。”Samizadeh Nikoo隨後向該材料提供了第二個電流脈衝，並發現它改變狀態的時間與該材料的歷史密切相關。
“二氧化釩似乎‘記住’了第一次相變，並預測下一次相變，”POWERlab的負責人Elison Matioli教授解釋說。“我們沒有想到會看到這種記憶效應，而且它與電子狀態無關，而是與材料的物理結構有關。這是一個新的發現：沒有其他材料以這種方式表現出來。”
研究人員發現，二氧化釩可能會回憶其最近的外部刺激，時間長達3小時。 Matioli說：“事實上，記憶效應可能持續數天，但我們目前沒有測量這種效應所需的儀器。”
研究小組的這一發現具有重要意義，因為所發現的記憶效應是材料本身的一個固有屬性。工程師們依靠記憶來完成各種計算，而可能通過提高容量、速度和小型化來改善計算過程的材料是非常需要的。二氧化釩能滿足所有這三個條件。此外，其連續的、結構性的記憶使其區別於典型的材料，後者將數據存儲為二進制信息，取決於對電狀態的操作。
研究人員進行了大量的測量以得出他們的結論。他們還通過將新方法應用於世界各地其他實驗室的不同材料來證實他們的結果。這一發現很好地複製了大腦中發生的情況，因為二氧化釩“開關”的作用就像神經元。