Naukowcy stworzyli komputery z grzybów. Krzem przestanie być potrzebny?

Naukowcy z Uniwersytetu Stanowego Ohio odkryli, że grzyby shiitake mogą przetwarzać i przechowywać informacje cyfrowe. To odkrycie otwiera nowe możliwości w zakresie rozwoju komputerów. W ramach przeprowadzonego eksperymentu sprawdzono, jak tkanki grzybów mogą służyć jako organiczne zamienniki dla opartych na metalach mikrochipów.

Grzyby od dawna przyciągają uwagę naukowców dzięki swoim złożonym sieciom biologicznym i odporności na różnorodne środowiska. Okazało się, że te same biologiczne systemy mogą być inżynieryjnie przekształcone w urządzenia, które przechowują pamięć o aktywności elektrycznej.

Grzyby jako przyszłość elektroniki: Badania Uniwersytetu Stanowego Ohio

Podobne rozwiązania istnieją już w tradycyjnych układach krzemowych, ale zespół z Ohio State dążył do znalezienia organicznego odpowiednika, który działałby zgodnie z zasadami bioelektroniki — rosnącej dziedziny, która łączy biologię z informatyką.

Źródło: John LaRocco

Zgodnie z badaniami struktury grzybów, takie jak mycelium, zapewniają naturalną podstawę do przewodzenia i przechowywania sygnałów elektrycznych. W eksperymencie hodowano grzyby, w tym shiitake i pieczarki, w kontrolowanych warunkach, a następnie suszono je, by zachować ich strukturę.

Podłączono elektrody do różnych części kapeluszy i trzonków grzybów, aby zmierzyć reakcję materiału na impulsy elektryczne o różnych napięciach i częstotliwościach.

Wyniki pokazały, że obwody grzybów mogły przełączać się między stanami elektrycznymi aż 5 850 razy na sekundę, osiągając prawie 90% utrzymania sygnału, co przypomina działanie pamięci RAM w komputerach.

Ta zdolność przełączania spadała przy wyższych częstotliwościach, ale naukowcy poprawili wydajność, łącząc kilka próbek grzybów, tworząc sieci, które zachowywały się jak ścieżki nerwowe.

Ogromna oszczędność w porównaniu do klasycznych rozwiązań

John LaRocco, naukowiec z Wydziału Psychiatrii Uniwersytetu Stanowego Ohio i główny autor badania, powiedział, że wyniki wskazują, iż materiały grzybowe mogą naśladować pewne wzorce aktywności nerwowej bez konieczności stałego zasilania. Potencjał niskiego zużycia energii może przynieść korzyści w zakresie efektywności obliczeniowej i zużycia energii.

Źródło: John LaRocco

Wytwarzanie grzybowych memrystorów, w przeciwieństwie do tradycyjnych układów scalonych, nie wymaga metali ziem rzadkich ani dużego zużycia energii. Ich organiczna struktura sprawia również, że są biodegradowalne, co może pomóc w redukcji odpadów elektronicznych.