De otroliga användningsområdena för svampar

Bioelektroniskt experiment från svampar. Foto: Ohio State University .

Nätverk av svampmycel kan vara ett lovande alternativ till de små metalliska enheter som för närvarande används för att bearbeta och lagra digitalt minne, enligt ny forskning, och potentiellt erbjuda en lösning på den dyra tillverkningsprocessen som har begränsat datorer lika effektiva som den mänskliga hjärnan.

Svampar har länge varit kända för sin extrema uthållighet och unika egenskaper, vilket gör dem till idealiska kandidater för bioelektronik för att utveckla banbrytande material för nästa generations datorer. Forskare vid Ohio State University har visat att mycel kan användas för att ersätta minneschips.

Till exempel kan vanliga ätliga svampar som shiitakesvampar odlas och modifieras för att fungera som organiska memristorer, en typ av dataprocessor som kan komma ihåg tidigare elektriska tillstånd. Dessa naturliga memristorer är också resistenta mot uttorkning och strålning.

Forskningsresultaten visar att enheten tillverkad av shiitakesvampar uppvisar samma effekt som ett halvledarchip, och kan även användas för att skapa andra typer av hjärninspirerade datorkomponenter. De erbjuder i synnerhet låga produktionskostnader och är miljövänliga.

"Att kunna utveckla kretsar som simulerar realistisk neural aktivitet innebär att mindre ström behövs när enheten är i standby-läge eller inaktiv", säger John LaRocco, forskare vid psykiatriska institutionen vid Ohio State University School of Medicine och huvudförfattare till studien.

För att undersöka denna möjlighet odlade forskarna prover av shiitake- och champinjoner. De mogna svamparna torkades för att säkerställa deras långsiktiga livskraft, anslöts sedan till speciella elektroniska kretsar och kördes genom dem med olika spänningar och frekvenser.

"Vi fäste ledningar och elektriska sonder på olika ställen på svampen, eftersom varje del av svampen har olika elektriska egenskaper. Beroende på spänning och anslutning observerade vi olika prestanda", sa LaRocco.

Efter två månader fann teamet att när den användes som en dators tillfälliga minne kunde svampmemristorn växla mellan elektriska tillstånd med en hastighet på upp till 5 850 signaler per sekund, med cirka 90 % noggrannhet.

Verkningsgraden minskar dock när spänningsfrekvensen ökar. Men precis som den mänskliga hjärnan kan detta övervinnas genom att ansluta fler svampar till kretsen.

Qudsia Tahmina, docent i elektro- och datateknik vid Ohio State University och medförfattare till studien, sa att programmering och konservering av svampar kan ha några överraskande användningsområden. ”Detta är ett exempel på hur tekniken kan utvecklas genom att dra nytta av naturen ”, sa hon.

Teamet säger att den myceliumbaserade memristorn har potentiella tillämpningar inom edge computing, flyg- och rymdteknik och inbäddad firmware. Enligt LaRocco är svampbioelektronik inte nytt, men framstår som ideala kandidater för att utveckla hållbara datorsystem på grund av deras biologiska nedbrytbarhet och lägre kostnad.

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