Organiczny komputer z żywej grzybni? Zaskakujący test naukowców z USA

• Naukowcy z Ohio State University stworzyli biologiczne memrystory z grzybni shiitake.
• Urządzenia przełączały stany do 5 850 razy na sekundę z ok. 90 proc. dokładnością.
• Zespół wskazuje na niski pobór energii i biodegradowalność jako kluczowe atuty.

Badacze z Ohio State University opisali eksperyment, w którym grzybnia jadalnych grzybów posłużyła jako obwód pełniący rolę pamięci i procesora. Jak podaje Polska Agencja Prasowa, zespół wykorzystał twardnika japońskiego i uzyskał układy zachowujące się jak memrystory, czyli komponenty łączące przetwarzanie i przechowywanie danych. Zwracają uwagę na potencjał ekologiczny i kosztowy takiego rozwiązania.

Kluczowy wynik dotyczył szybkości i powtarzalności przełączeń. Po kilkutygodniowej hodowli i odwodnieniu próbki podłączono do specjalnych obwodów, a następnie pobudzano impulsami o różnych napięciach i częstotliwościach. W roli pamięci RAM układ osiągał do 5 850 sygnałów na sekundę, przy ok. 90 proc. trafności przełączeń. Wraz ze wzrostem częstotliwości wydajność spadała, ale dołożenie kolejnych „grzybowych” elementów poprawiało stabilność działania.

Naukowcy podkreślają, że grzybnia może zastąpić część klasycznych półprzewodników w wybranych zastosowaniach. Wskazują na mniejsze zapotrzebowanie energetyczne oraz brak potrzeby wykorzystywania metali ziem rzadkich, co obniża ślad środowiskowy i koszty. To otwiera drogę do tanich, inspirowanych mózgiem rozwiązań obliczeniowych, które łączą pamięć i logikę w jednym materiale.

Możliwość opracowywania mikrochipów, które naśladują rzeczywistą aktywność neuronów, oznacza, że nie potrzeba dużo energii w trybie czuwania ani wtedy, gdy urządzenie nie jest używane. To może być ogromna potencjalna przewaga obliczeniowa i ekonomiczna - podkreśla John LaRocco, główny autor badania zaprezentowanego w magazynie "PLOS One".

Zespół sprawdzał różne gatunki, m.in. shiitake i pieczarki. Dojrzałe okazy odwodniono, by zwiększyć trwałość, a następnie włączono w prostą architekturę elektroniczną i testowano pod kątem odpowiedzi na impulsy. Autorzy widzą szanse w przetwarzaniu brzegowym oraz w systemach autonomicznych, gdzie liczy się niski pobór mocy i lokalne działanie. Wskazują także na potencjał w eksploracji kosmosu, w której liczą się masa, energooszczędność i możliwość taniej produkcji.

Organiczne memrystory są we wczesnej fazie rozwoju. Priorytetem będzie miniaturyzacja i dopracowanie technik hodowli, by uzyskać komponenty mniejsze niż w demonstracyjnym projekcie.

Grzybnia jako podłoże obliczeniowe była już wcześniej badana w mniej intuicyjnych konfiguracjach, ale nasza praca stara się wykorzystać jeden z tych memrystorowych układów do granic jego możliwości — powiedział LaRocco.

Badacz dodaje, że skala badań może być elastyczna: od domowego kompostownika po pełną linię hodowlaną.