Гљивичне мреже могле би једног дана заменити ситне металне компоненте које обрађују и чувају компјутерске податке, показало је ново истраживање.
Печурке су познате по својој жилавости и необичним биолошким својствима, квалитетима који их чине привлачним за биоелектронику. Ово ново поље комбинује биологију и технологију за дизајнирање иновативних, одрживих материјала за будуће рачунарске системе.
Претварање печурака у живе меморијске уређаје
Истраживачи са Државног универзитета у Охају недавно су открили да се јестиве гљиве, као што су шитаке печурке, могу узгајати и водити да функционишу као органски мемристори. Ове компоненте делују као меморијске ћелије које задржавају информације о претходним електричним стањима.
Њихови експерименти су показали да уређаји засновани на печуркама могу да репродукују исту врсту понашања меморије као код полупроводничких чипова. Они такође могу омогућити стварање других еколошки прихватљивих рачунарских алата сличних мозгу чија производња кошта мање.
„Могућност да развијете микрочипове који опонашају стварну неуронску активност значи да вам не треба много енергије за стање приправности или када се машина не користи“, рекао је Џон ЛаРоко, водећи аутор студије и научник у психијатрији на Медицинском колеџу државе Охајо. „То је нешто што може бити огромна потенцијална рачунска и економска предност.“
Обећање гљивичне електронике
ЛаРоццо је приметио да гљивична електроника није потпуно нова идеја, али постаје све практичнија за одрживо рачунарство. Пошто су гљивични материјали биоразградиви и јефтини за производњу, они могу помоћи у смањењу електронског отпада. Насупрот томе, конвенционални полупроводници често захтевају ретке минерале и велике количине енергије за производњу и рад.
„Мицелијум као рачунарски супстрат је раније истражен у мање интуитивним поставкама, али наш рад покушава да доведе један од ових мемристивних система до својих граница“, рекао је он.
Налази тима објављени су у ПЛОС Оне.
Како су научници тестирали памћење гљива
Да би тестирали своје могућности, истраживачи су узгајали узорке шитаке и печурака. Када су сазрели, дехидрирани су да би их сачували, а затим причвршћени за прилагођена електронска кола. Печурке су биле изложене контролисаним електричним струјама различитих напона и фреквенција.
„Повезали бисмо електричне жице и сонде на различитим тачкама на печуркама јер различити делови имају различита електрична својства“, рекао је ЛаРоццо. „У зависности од напона и повезаности, видели смо различите перформансе.
Изненађујући резултати из кругова са гљивама
После два месеца тестирања, истраживачи су открили да њихов мемристор заснован на печуркама може да прелази између електричних стања до 5.850 пута у секунди са тачношћу од око 90%. Иако су се перформансе смањиле на вишим електричним фреквенцијама, тим је приметио да повезивање више печурака заједно помаже враћању стабилности – слично као и неуронске везе у људском мозгу.
Кудсиа Тахмина, коаутор студије и ванредни професор електротехнике и рачунарства у држави Охајо, рекао је да резултати наглашавају колико лако се печурке могу прилагодити за рачунарство. „Друштво постаје све свјесније потребе да заштитимо нашу животну средину и осигурамо да је сачувамо за будуће генерације“, рекла је Тахмина.“ Дакле, то би могао бити један од покретачких фактора иза нових биолошки прихватљивих идеја попут ових.
Надоградња на понуду флексибилних печурака такође сугерише да постоје могућности за повећање гљивичног рачунарства, рекла је Тахмина. На пример, већи системи печурака могу бити корисни у ивичним рачунарствима и истраживању свемира; мањих у побољшању перформанси аутономних система и носивих уређаја.
Гледање унапред: Будућност гљивичног рачунарства
Иако су органски мемристори још увек у раној фази, научници имају за циљ да усаврше методе узгоја и смање величине уређаја у будућем раду. Постизање мањих, ефикаснијих гљивичних компоненти биће кључно за њихову одрживу алтернативу традиционалним микрочиповима.
„Све што би вам требало да почнете да истражујете гљиве и рачунарство може бити мало попут гомиле компоста и неке домаће електронике, или велико као фабрика за култивисање са унапред направљеним шаблонима“, рекао је ЛаРоко. „Сви су они одрживи са ресурсима које сада имамо пред нама.
Остали сарадници из државе Охајо у студији су Рубен Петреаца, Јохн Симонис и Јустин Хилл. Истраживање је подржао Хонда истраживачки институт.
