1761616580
2025-10-28 01:42:00
Компьютер, в котором для хранения информации используется грибной мицелий, однажды может стать недорогой альтернативой нынешнему поколению памяти.
Использование старых добрых грибов шиитаке (Lentinula edodes), учёные построили работающую мемристоры – элементы схемы, которые «помнит» свои прошлые электрические состояния – не из диоксид титана или кремния, но корневидные (и несколько нейроноподобный) часть гриба, называемая мицелий.
В результате получается мемристор с производительностью, сравнимой с производительностью кремниевого чипа, но потенциально недорогим, масштабируемым и экологически чистым, чего не делают многие современные компьютерные компоненты.
«Возможность разработать микрочипы, имитирующие реальную нейронную активность, означает, что вам не нужно много энергии в режиме ожидания или когда машина не используется», говорит психиатр Джон ЛаРокко Университета штата Огайо. «Это может стать огромным потенциальным вычислительным и экономическим преимуществом».
Мицелиальные мемристоры подключены к электрической цепи. (ЛаРокко и др., ПЛОС Один2025)
Разработка компьютера, который будет вести себя как мозг, требует разработки компонентов, которые также будут вести себя как части мозга. Одним из таких требований являются мемристоры, которые могут действовать как синапсы – соединения между нейронами, которые управляют потоком информации.
Ученые рассматривали возможность использования грибов в качестве частей компьютера, не в последнюю очередь потому, что мицелиальные сети ведут себя аналогично нейронным сетям. Они устроены аналогично и передают информацию с помощью электрические и химические сигналыточно так же, как мозг.
Но тот факт, что на самом деле они не являются мозгом, означает, что необходимы некоторые инженерные разработки, чтобы заставить их делать то, что нужно ученым.
Команда использовала грибы шиитаке, потому что этот вид особенно крепкий, выносливый и устойчив к стрессорам например, радиация. Исследователи засеяли девять образцов спорами шиитаке в заполненных субстратом чашках Петри и вырастили их в условиях контролируемой температуры и влажности.
Frameborder=”0″allow=”акселерометр; автозапуск; буфер обмена-писать; зашифрованные носители; гироскоп; картинка в картинке; web-share” Referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin”allowfullscreen>
Когда мицелий вырос настолько, что покрыл чашку Петри, исследователи высушили каждый образец в хорошо проветриваемом помещении под прямыми солнечными лучами, чтобы обеспечить его долгосрочную жизнеспособность. Подготовленный таким образом каждый образец был готов к работе для проверки его вычислительных возможностей, подключенных к специально построенной цепи, которая должна была быть залита электрическими токами.
«Мы бы соединили электрические провода и датчики в разных точках гриба, потому что отдельные его части имеют разные электрические свойства», ЛаРокко говорит. «В зависимости от напряжения и подключения мы наблюдали разные характеристики».
Исследователи достигли производительности 5850 Герц с точностью 90 процентов от своего «мушристора», то есть он переключает сигналы со скоростью около 5850 раз в секунду, или одно переключение каждые 170 микросекунд или около того. Самые медленные коммерчески доступные мемристоры начинаются с чуть меньше вдвое большей скороститак что эксперимент чрезвычайно перспективен для первых шагов.
Исследователи также обнаружили, что с увеличением электрического напряжения производительность гриба снижается. Они смогли компенсировать это, добавив в схему больше грибов.
В ближайшее время у вас не будет мицелиального компьютера, питающего вашу думскроллинг. Тем не менее, полученные результаты указывают на то, что это благоприятный путь для будущих исследований и разработок в области доступных, недорогих и биоразлагаемых компонентов с потенциальным применением, варьирующимся от персональных устройств до аэрокосмической отрасли.
«Все, что вам понадобится, чтобы начать изучать грибы и компьютеры, может быть маленьким, например компостная куча и немного самодельной электроники, или большим, как фабрика по выращиванию культур с готовыми шаблонами», ЛаРокко говорит. «Все они жизнеспособны с теми ресурсами, которые у нас есть сейчас».
Как исследователи отметьте в своей статье«Будущее компьютеров может оказаться грибковым».
Исследование опубликовано в ПЛОС Один.
#Ученые #построили #рабочую #компьютерную #память #из #грибов #шиитаке
Продолжение темы
