キノコの驚くべき用途

キノコを使ったバイオエレクトロニクス実験。写真：オハイオ州立大学。

新たな研究によると、真菌菌糸体のネットワークは、現在デジタルメモリの処理と保存に使用されている小さな金属デバイスの有望な代替品となる可能性があり、コンピューターを人間の脳と同等の効率にまで制限してきた高価な製造プロセスに解決策をもたらす可能性があるという。

キノコは、その極めて高い耐久性と独自の特性で古くから知られており、次世代コンピューターの画期的な材料開発に向けたバイオエレクトロニクスの理想的な候補となっています。オハイオ州立大学の研究者たちは、菌糸体がメモリチップの代替として利用できることを実証しました。

例えば、シイタケなどの一般的な食用キノコは、栽培・加工することで有機メモリスタとして機能させることができます。これは、過去の電気状態を記憶できるデータプロセッサの一種です。これらの天然メモリスタは、乾燥や放射線にも耐性があります。

研究結果によると、椎茸から作られたデバイスは半導体チップと同様の効果を示し、脳に着想を得た他の種類のコンピュータ部品の製造にも利用できることが示されています。特に、製造コストが低く、環境に優しいという利点があります。

「リアルな神経活動をシミュレートする回路を開発できれば、デバイスがスタンバイ状態や非アクティブなときに必要な電力が少なくて済む」と、オハイオ州立大学医学部精神医学科の研究科学者で、この研究の筆頭著者であるジョン・ラロッコ氏は述べた。

この可能性を探るため、研究者たちはシイタケとマッシュルームのサンプルを培養した。成熟したキノコは長期的な生存能力を確保するために乾燥させ、特殊な電子回路に接続して、異なる電圧と周波数で通電した。

「キノコの各部位はそれぞれ異なる電気的特性を持っているため、キノコの様々な場所にワイヤーと電気プローブを取り付けました。電圧と接続方法によって、異なる動作が観察されました」とラロッコ氏は述べた。

2か月後、研究チームは、このマッシュルーム型メモリスタをコンピューターの一時メモリとして使用した場合、1秒あたり最大5,850信号の速度で電気状態を切り替えることができ、その精度は約90%であることを発見した。

しかし、電圧周波数が高くなると効率は低下します。しかし、人間の脳と同様に、回路にキノコをもっと接続することで、この問題を克服できます。

オハイオ州立大学の電気・コンピュータ工学准教授で、この研究の共著者でもあるクドシア・タミナ氏は、菌類のプログラミングと保存には意外な用途が考えられると述べた。「これは、自然界を活用することで技術が進歩できることを示す一例です」と彼女は述べた。

研究チームによると、菌糸体ベースのメモリスタは、エッジコンピューティング、航空宇宙、組み込みファームウェアへの応用が期待できるという。ラロッコ氏によると、菌類バイオエレクトロニクスは新しいものではないが、生分解性と低コストという特徴から、持続可能なコンピューティングシステムの開発に理想的な候補として浮上しているという。

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