الاستخدامات المذهلة للفطر

أصبحت الإلكترونيات الحيوية المصنوعة من الفطر تدريجيا بديلا عن رقائق أشباه الموصلات بفضل تكاليف إنتاجها المنخفضة وقدرتها على التحلل البيولوجي الطبيعي للبيئة.

تجربة إلكترونيات حيوية من الفطر. الصورة: جامعة ولاية أوهايو .

يمكن أن تكون شبكات الفطريات الفطرية بديلاً واعدًا للأجهزة المعدنية الصغيرة المستخدمة حاليًا لمعالجة وتخزين الذاكرة الرقمية، وفقًا لبحث جديد، مما قد يوفر حلاً لعملية التصنيع الباهظة الثمن التي حدت من كفاءة أجهزة الكمبيوتر مثل الدماغ البشري.

لطالما عُرف الفطر بقدرته الفائقة على التحمل وخصائصه الفريدة، مما يجعله مرشحًا مثاليًا للاستخدام في الإلكترونيات الحيوية لتطوير مواد رائدة للجيل القادم من أجهزة الكمبيوتر. وقد أثبت باحثون في جامعة ولاية أوهايو إمكانية استخدام الميسيليوم كبديل لرقائق الذاكرة.

على سبيل المثال، يمكن زراعة أنواع شائعة من الفطر الصالح للأكل، مثل فطر شيتاكي، وهندستها لتكون بمثابة مقاومات ذاكرية عضوية، وهي نوع من معالجات البيانات التي يمكنها تذكر الحالات الكهربائية السابقة. كما تتميز هذه المقاومات الذاكرية الطبيعية بمقاومتها للجفاف والإشعاع.

تُظهر نتائج البحث أن الجهاز المصنوع من فطر شيتاكي يُظهر نفس تأثير شريحة أشباه الموصلات، ويمكن استخدامه أيضًا في تصنيع أنواع أخرى من مكونات الحاسوب المستوحاة من الدماغ. وتتميز هذه المكونات بانخفاض تكاليف الإنتاج، كما أنها صديقة للبيئة.

وقال جون لاروكو، وهو باحث علمي في قسم الطب النفسي في كلية الطب بجامعة ولاية أوهايو والمؤلف الرئيسي للدراسة: "إن القدرة على تطوير دوائر تحاكي النشاط العصبي الواقعي تعني الحاجة إلى طاقة أقل عندما يكون الجهاز في وضع الاستعداد أو غير نشط".

لاستكشاف هذه الإمكانية، قام الباحثون بزراعة عينات من فطر الشيتاكي وفطر الأزرار. جُفِّفت الفطر الناضج لضمان بقائه حيًا على المدى الطويل، ثم وُصِلَت بدوائر إلكترونية خاصة ومُرِّرَت عليها بجهد وترددات مختلفة.

قال لاروكو: "قمنا بتوصيل أسلاك ومجسات كهربائية بمواقع مختلفة على الفطر، لأن كل جزء من الفطر يتميز بخصائص كهربائية مختلفة. ولاحظنا أداءً مختلفًا تبعًا للجهد الكهربائي والتوصيل".

وبعد شهرين، وجد الفريق أنه عند استخدام هذه المقاومة الذاكرية على شكل فطر كذاكرة مؤقتة لجهاز الكمبيوتر، فإنها تستطيع التبديل بين الحالات الكهربائية بمعدل يصل إلى 5850 إشارة في الثانية، مع دقة تصل إلى حوالي 90%.

ومع ذلك، تنخفض الكفاءة مع زيادة تردد الجهد. ولكن، كما هو الحال مع الدماغ البشري، يمكن التغلب على هذه المشكلة بتوصيل المزيد من الفطر بالدائرة.

قالت قدسية تهمينة، الأستاذة المشاركة في الهندسة الكهربائية والحاسوبية بجامعة ولاية أوهايو والمؤلفة المشاركة في الدراسة، إن برمجة الفطريات وحفظها قد يكون لها استخدامات مدهشة. وأضافت: "هذا مثال على كيفية تطور التكنولوجيا بالاستفادة من العالم الطبيعي".

يقول الفريق إن المقاومة الذاكرية القائمة على الفطريات الفطرية لها تطبيقات محتملة في الحوسبة الطرفية، والفضاء، والبرامج الثابتة المدمجة. ووفقًا لاروكو، فإن الإلكترونيات الحيوية الفطرية ليست جديدة، ولكنها تُعتبر مرشحة مثالية لتطوير أنظمة حوسبة مستدامة نظرًا لقابليتها للتحلل البيولوجي وانخفاض تكلفتها.

المصدر: https://znews.vn/cong-dung-khong-tuong-cua-nam-post1597337.html