Невероятное использование грибов

Биоэлектронный эксперимент с грибами. Фото: Университет штата Огайо .

Согласно новому исследованию, сети грибкового мицелия могут стать многообещающей альтернативой крошечным металлическим устройствам, которые в настоящее время используются для обработки и хранения цифровой памяти, потенциально предлагая решение дорогостоящего производственного процесса, который ограничивает возможности компьютеров, столь же эффективных, как человеческий мозг.

Грибы давно известны своей исключительной выносливостью и уникальными свойствами, что делает их идеальными кандидатами для биоэлектроники, разрабатывающей революционные материалы для компьютеров следующего поколения. Исследователи из Университета штата Огайо продемонстрировали, что мицелий может заменить микросхемы памяти.

Например, распространённые съедобные грибы, такие как шиитаке, можно культивировать и модифицировать для работы в качестве органических мемристоров – разновидности процессора данных, способного запоминать прошлые электрические состояния. Эти природные мемристоры также устойчивы к обезвоживанию и радиации.

Результаты исследования показывают, что устройство, изготовленное из грибов шиитаке, обладает тем же эффектом, что и полупроводниковый чип, и может быть использовано для создания других типов компьютерных компонентов, имитирующих работу мозга. В частности, оно отличается низкой себестоимостью производства и экологичностью.

«Возможность разрабатывать схемы, имитирующие реалистичную нейронную активность, означает, что требуется меньше энергии, когда устройство находится в режиме ожидания или неактивно», — сказал Джон ЛаРокко, научный сотрудник кафедры психиатрии Медицинской школы Университета штата Огайо и ведущий автор исследования.

Чтобы изучить эту возможность, исследователи культивировали образцы шиитаке и шампиньонов. Зрелые грибы высушивали для обеспечения их долгосрочной жизнеспособности, затем подключали к специальным электронным схемам и пропускали через них различные напряжения и частоты.

«Мы прикрепили провода и электрические датчики к разным участкам гриба, поскольку каждая его часть обладает разными электрическими свойствами. В зависимости от напряжения и типа подключения мы наблюдали разные характеристики», — сказал ЛаРокко.

Спустя два месяца группа обнаружила, что при использовании в качестве временной памяти компьютера грибовидный мемристор может переключаться между электрическими состояниями со скоростью до 5850 сигналов в секунду с точностью около 90%.

Однако эффективность снижается с ростом частоты напряжения. Но, как и в случае с человеческим мозгом, это можно преодолеть, подключив к цепи больше грибов.

Кудсия Тахмина, доцент кафедры электротехники и вычислительной техники Университета штата Огайо и соавтор исследования, отметила, что программирование и сохранение грибов может иметь неожиданные применения. «Это пример того, как технологии могут развиваться, опираясь на мир природы», — сказала она.

Команда утверждает, что мемристор на основе мицелия может найти потенциальное применение в периферийных вычислениях, аэрокосмической отрасли и встроенном прошивочном оборудовании. По словам ЛаРокко, грибковая биоэлектроника не нова, но становится идеальным кандидатом для разработки устойчивых вычислительных систем благодаря своей биоразлагаемости и низкой стоимости.

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