Учени от Ohio State University твърдят, че мрежи от гъбни микро-структури могат да се използват като биоелектронни компоненти — „живи” компютри, изработени не от метали и силиций, а от гъби.
Изследователите използват обикновени ядливи гъби — например шиитаке (shiitake) — като ги „обучават“ да функционират като органични мемристори (устройства, които запомнят предишни електрически състояния).
Те открили, че тези гъбени мемристори не само показват повторяеми ефекти на памет, подобни на тези при полупроводниковите чипове, но и имат потенциал да формират по-евтини и екосъобразни изчислителни елементи.
Един от водещите автори, Джон Лароко, посочва:
„Разработването на микрочипове, които имитират действителна неврална активност, означава, че не се нуждаете от много енергия за режим на готовност или когато машината не се използва.“
Защо гъбите?
Гъбните структури (мицелий) са биоразградими и изискват по-малко ресурси и енергия в сравнение с традиционните полупроводници, които често използват редки земни елементи и енергоемки процеси.
Също така биoелектрониката — съчетаване на “живи” или био-инспирирани материали с електроника — се разглежда като обещаващ път към устойчиви изчислителни системи.
Процесът включва култивирали гъби, след което се дехидратират и се свързват към електронни схеми. Учените прилагат различни напрежения и честоти, за да наблюдават как различните части на гъбата проявяват различни електрически свойства.
Резултатът е, че като памет (RAM) гъбеният мемристор успявал да превключва между електрически състояния с до ~5 850 сигнала в секунда с около 90 % точност.
Въпреки това, при по-високи честоти представянето намалява — но, подобно на мозъка, то може да се подобри чрез свързване на повече гъби към веригата.
Перспективи и приложения
- По-големи гъбени системи биха могли да се използват за системи в авиационната космическа индустрия, докато по-малки – за преносимa техника или автономни устройства.
Въпреки че органичните мемристори са все още в ранна фаза на развитие, бъдещата работа ще се фокусира върху усъвършенстване на култивацията и миниатюризацията — за да станат практически приложими. При успех, подобен подход може да редуцира енергийния и екологичния отпечатък на технологиите. Както казват от самото проучване:
„Обществото става все по-осъзнато за нуждата да защитим околната среда и да я съхраним за бъдещите поколения.”
Източник: Ohio State University
