ประโยชน์อันน่าทึ่งของเห็ด

ไบโออิเล็กทรอนิกส์จากเห็ดกำลังค่อยๆ กลายมาเป็นทางเลือกแทนชิปเซมิคอนดักเตอร์ เนื่องจากมีต้นทุนการผลิตต่ำและสามารถย่อยสลายได้ตามธรรมชาติเพื่อสิ่งแวดล้อม

การทดลองชีวอิเล็กทรอนิกส์จากเห็ด ภาพ: มหาวิทยาลัยรัฐโอไฮโอ

เครือข่ายไมซีเลียมเชื้อราอาจเป็นทางเลือกใหม่ที่น่าสนใจสำหรับอุปกรณ์โลหะขนาดเล็กที่ใช้ในปัจจุบันในการประมวลผลและจัดเก็บหน่วยความจำดิจิทัล ตามผลการวิจัยล่าสุด ซึ่งอาจเป็นแนวทางแก้ไขสำหรับกระบวนการผลิตราคาแพงที่จำกัดประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ที่เท่ากับสมองของมนุษย์

เห็ดได้รับการยอมรับมานานแล้วว่ามีความทนทานสูงและมีคุณสมบัติเฉพาะตัว จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับไบโออิเล็กทรอนิกส์เพื่อพัฒนาวัสดุล้ำสมัยสำหรับคอมพิวเตอร์ยุคหน้า นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโอไฮโอสเตตได้แสดงให้เห็นว่าไมซีเลียมสามารถนำมาใช้ทดแทนชิปหน่วยความจำได้

ตัวอย่างเช่น เห็ดที่รับประทานได้ทั่วไป เช่น เห็ดชิตาเกะ สามารถเพาะเลี้ยงและดัดแปลงพันธุกรรมให้ทำหน้าที่เป็นเมมริสเตอร์อินทรีย์ ซึ่งเป็นตัวประมวลผลข้อมูลชนิดหนึ่งที่สามารถจดจำสถานะทางไฟฟ้าในอดีตได้ เมมริสเตอร์ตามธรรมชาติเหล่านี้ยังทนทานต่อการขาดน้ำและรังสีอีกด้วย

ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์ที่ทำจากเห็ดชิตาเกะมีประสิทธิภาพเช่นเดียวกับชิปเซมิคอนดักเตอร์ และยังสามารถนำไปใช้สร้างส่วนประกอบคอมพิวเตอร์อื่นๆ ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากสมองได้อีกด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อุปกรณ์เหล่านี้มีต้นทุนการผลิตต่ำและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

“การสามารถพัฒนาวงจรที่จำลองกิจกรรมของเซลล์ประสาทได้อย่างสมจริง หมายความว่าจะต้องใช้พลังงานน้อยลงเมื่ออุปกรณ์อยู่ในโหมดสแตนด์บายหรือไม่ได้ใช้งาน” จอห์น ลาโรคโก นัก วิจัยจากแผนกจิตเวชศาสตร์ที่คณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัยรัฐโอไฮโอและหัวหน้าคณะผู้วิจัยกล่าว

เพื่อ สำรวจ ความเป็นไปได้นี้ นักวิจัยได้เพาะเลี้ยงตัวอย่างเห็ดหอมและเห็ดกระดุม เห็ดที่โตเต็มที่จะถูกทำให้แห้งเพื่อให้มั่นใจว่าเห็ดจะมีชีวิตอยู่ได้ในระยะยาว จากนั้นจึงนำไปเชื่อมต่อกับวงจรอิเล็กทรอนิกส์พิเศษและทำงานด้วยแรงดันไฟฟ้าและความถี่ที่แตกต่างกัน

“เราต่อสายไฟและหัววัดไฟฟ้าเข้ากับตำแหน่งต่างๆ บนเห็ด เพราะแต่ละส่วนของเห็ดมีคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่แตกต่างกัน เราพบว่าประสิทธิภาพการทำงานแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าและการเชื่อมต่อ” ลาร็อคโคกล่าว

หลังจากผ่านไปสองเดือน ทีมงานพบว่าเมื่อใช้เป็นหน่วยความจำชั่วคราวของคอมพิวเตอร์ เมมริสเตอร์รูปเห็ดสามารถสลับระหว่างสถานะไฟฟ้าได้ในอัตราสูงสุด 5,850 สัญญาณต่อวินาที โดยมีความแม่นยำประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์

อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพจะลดลงเมื่อความถี่ของแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น แต่เช่นเดียวกับสมองของมนุษย์ ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้โดยการเชื่อมต่อเห็ดเข้ากับวงจรมากขึ้น

คุดเซีย ทาห์มินา รองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์ มหาวิทยาลัยโอไฮโอสเตต และผู้ร่วมเขียนงานวิจัย กล่าวว่า การเขียนโปรแกรมและการเก็บรักษาเชื้อราอาจมีประโยชน์ที่น่าประหลาดใจ “นี่เป็นตัวอย่างที่แสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีสามารถก้าวหน้าได้อย่างไรโดย อาศัย ธรรมชาติ” เธอกล่าว

ทีมวิจัยกล่าวว่าเมมริสเตอร์ที่ทำจากไมซีเลียมมีศักยภาพในการประยุกต์ใช้งานในด้านการประมวลผลแบบเอจ การบินและอวกาศ และเฟิร์มแวร์แบบฝังตัว LaRocco ระบุว่า ชีวอิเล็กทรอนิกส์จากเชื้อราไม่ใช่เรื่องใหม่ แต่กำลังกลายเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการพัฒนาระบบคอมพิวเตอร์ที่ยั่งยืน เนื่องจากสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพและมีต้นทุนต่ำกว่า

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