Niesamowite zastosowania grzybów

Eksperyment bioelektroniczny z grzybami. Zdjęcie: Ohio State University .

Sieci grzybni grzybni mogą okazać się obiecującą alternatywą dla maleńkich metalowych urządzeń obecnie stosowanych do przetwarzania i przechowywania pamięci cyfrowej. Potencjalnie mogą one przezwyciężyć kosztowny proces produkcyjny, który ogranicza wydajność komputerów porównywalną z wydajnością ludzkiego mózgu.

Grzyby od dawna są cenione za swoją wyjątkową wytrzymałość i wyjątkowe właściwości, co czyni je idealnymi kandydatami dla bioelektroniki, która ma opracować przełomowe materiały dla komputerów nowej generacji. Naukowcy z Uniwersytetu Stanowego Ohio wykazali, że grzybnia może zastąpić układy pamięci.

Na przykład, popularne grzyby jadalne, takie jak shiitake, można wyhodować i zmodyfikować genetycznie, aby działały jako organiczne memrystory – rodzaj procesora danych, który potrafi zapamiętywać przeszłe stany elektryczne. Te naturalne memrystory są również odporne na odwodnienie i promieniowanie.

Wyniki badań pokazują, że urządzenie wykonane z grzybów shiitake wykazuje taki sam efekt jak układ półprzewodnikowy i może być również wykorzystywane do tworzenia innych rodzajów komponentów komputerowych inspirowanych mózgiem. W szczególności charakteryzują się one niskimi kosztami produkcji i są przyjazne dla środowiska.

„Możliwość tworzenia obwodów symulujących realistyczną aktywność neuronalną oznacza, że urządzenie zużywa mniej energii, gdy jest w trybie czuwania lub nieaktywne” – powiedział John LaRocco, naukowiec z wydziału psychiatrii w Ohio State University School of Medicine i główny autor badania.

Aby zbadać tę możliwość, naukowcy wyhodowali próbki grzybów shiitake i pieczarek. Dojrzałe grzyby wysuszono, aby zapewnić ich długotrwałą żywotność, a następnie podłączono do specjalnych obwodów elektronicznych i poddano działaniu różnych napięć i częstotliwości.

„Podłączyliśmy przewody i sondy elektryczne w różnych miejscach grzyba, ponieważ każda jego część ma inne właściwości elektryczne. W zależności od napięcia i połączenia zaobserwowaliśmy różne parametry” – powiedział LaRocco.

Po dwóch miesiącach zespół odkrył, że memrystor grzybkowy, stosowany jako tymczasowa pamięć komputera, może przełączać się między stanami elektrycznymi z szybkością nawet 5850 sygnałów na sekundę, a jego dokładność sięga około 90%.

Jednak wydajność spada wraz ze wzrostem częstotliwości napięcia. Jednak, podobnie jak w przypadku ludzkiego mózgu, można temu zaradzić, podłączając do obwodu więcej grzybków.

Qudsia Tahmina, adiunkt inżynierii elektrycznej i komputerowej na Uniwersytecie Stanowym Ohio i współautorka badania, stwierdziła, że programowanie i konserwacja grzybów może mieć zaskakujące zastosowania. „To przykład tego, jak technologia może się rozwijać, czerpiąc ze świata przyrody” – powiedziała.

Zespół twierdzi, że memrystor na bazie grzybni ma potencjalne zastosowania w obliczeniach brzegowych, lotnictwie i oprogramowaniu wbudowanym. Według LaRocco, bioelektronika grzybowa nie jest niczym nowym, ale wyłania się jako idealny kandydat do tworzenia zrównoważonych systemów komputerowych ze względu na biodegradowalność i niższy koszt.

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