کاربردهای باورنکردنی قارچ

بیوالکترونیک از قارچ‌ها به دلیل هزینه‌های پایین تولید و زیست‌تخریب‌پذیری طبیعی برای محیط زیست، به تدریج در حال تبدیل شدن به جایگزینی برای تراشه‌های نیمه‌هادی هستند.

آزمایش بیوالکترونیک با استفاده از قارچ‌ها. عکس: دانشگاه ایالتی اوهایو .

بر اساس تحقیقات جدید، شبکه‌های میسلیوم قارچی می‌توانند جایگزین امیدوارکننده‌ای برای دستگاه‌های فلزی کوچکی باشند که در حال حاضر برای پردازش و ذخیره حافظه دیجیتال استفاده می‌شوند و به طور بالقوه راه حلی برای فرآیند تولید پرهزینه‌ای ارائه می‌دهند که کامپیوترهایی با کارایی مغز انسان را محدود کرده است.

قارچ‌ها مدت‌هاست که به دلیل استقامت فوق‌العاده و خواص منحصر به فردشان شناخته شده‌اند و همین امر آنها را به کاندیداهای ایده‌آلی برای بیوالکترونیک جهت توسعه مواد پیشرفته برای نسل بعدی رایانه‌ها تبدیل می‌کند. محققان دانشگاه ایالتی اوهایو نشان داده‌اند که می‌توان از میسلیوم برای جایگزینی تراشه‌های حافظه استفاده کرد.

برای مثال، قارچ‌های خوراکی رایج مانند قارچ شیتاکه را می‌توان کشت و مهندسی کرد تا به عنوان ممریستورهای ارگانیک عمل کنند، نوعی پردازنده داده که می‌تواند حالت‌های الکتریکی گذشته را به خاطر بسپارد. این ممریستورهای طبیعی همچنین در برابر کم‌آبی و تابش مقاوم هستند.

نتایج تحقیقات نشان می‌دهد که دستگاه ساخته شده از قارچ شیتاکه همان اثر یک تراشه نیمه‌هادی را از خود نشان می‌دهد و همچنین می‌تواند برای ایجاد انواع دیگر قطعات کامپیوتری الهام گرفته از مغز مورد استفاده قرار گیرد. به طور خاص، آنها هزینه‌های تولید پایینی دارند و سازگار با محیط زیست هستند.

جان لاروکو، دانشمند محقق در بخش روانپزشکی دانشکده پزشکی دانشگاه ایالتی اوهایو و نویسنده اصلی این مطالعه، گفت: «توانایی توسعه مدارهایی که فعالیت عصبی واقعی را شبیه‌سازی می‌کنند، به این معنی است که وقتی دستگاه در حالت آماده به کار یا غیرفعال است، به انرژی کمتری نیاز است.»

برای بررسی این احتمال، محققان نمونه‌هایی از قارچ‌های شیتاکه و دکمه‌ای را کشت دادند. قارچ‌های بالغ برای اطمینان از ماندگاری طولانی مدت خشک شدند، سپس به مدارهای الکترونیکی ویژه متصل شده و با ولتاژها و فرکانس‌های مختلف از طریق آنها عبور داده شدند.

لاروکو گفت: «ما سیم‌ها و پروب‌های الکتریکی را به مکان‌های مختلف قارچ وصل کردیم، زیرا هر قسمت از قارچ خواص الکتریکی متفاوتی دارد. بسته به ولتاژ و اتصال، عملکرد متفاوتی را مشاهده کردیم.»

پس از دو ماه، تیم تحقیقاتی دریافت که وقتی از ممریستور قارچی به عنوان حافظه موقت کامپیوتر استفاده شود، می‌تواند با سرعت حداکثر ۵۸۵۰ سیگنال در ثانیه و با دقت حدود ۹۰ درصد، بین حالت‌های الکتریکی تغییر حالت دهد.

با این حال، با افزایش فرکانس ولتاژ، راندمان کاهش می‌یابد. اما مانند مغز انسان، می‌توان با اتصال قارچ‌های بیشتر به مدار، بر این مشکل غلبه کرد.

قدسیه تهمینه، دانشیار مهندسی برق و کامپیوتر در دانشگاه ایالتی اوهایو و یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت که برنامه‌نویسی و حفظ قارچ‌ها می‌تواند کاربردهای شگفت‌انگیزی داشته باشد. او گفت: «این نمونه‌ای از چگونگی پیشرفت فناوری با الهام از دنیای طبیعی است.»

این تیم می‌گوید ممریستور مبتنی بر میسلیوم کاربردهای بالقوه‌ای در محاسبات لبه‌ای، هوافضا و میان‌افزار تعبیه‌شده دارد. به گفته لاروکو، بیوالکترونیک قارچی چیز جدیدی نیست، اما به دلیل زیست‌تخریب‌پذیری و هزینه کمتر، به عنوان کاندیداهای ایده‌آلی برای توسعه سیستم‌های محاسباتی پایدار در حال ظهور هستند.

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