🍄 Грибы превратились в память компьютера

Идея замены кремниевого чипа живым организмом неизбежно вызывает научно-фантастические сценарии. Однако недавнее исследование показывает, что грибковые сети могут перенимать электрическое поведение, связанное с запоминаниетаким образом прокладывая путь к архитектура новые и энергоэффективные ИТ энергия.

Эта работа исследует потенциал грибов как заменителей обычных металлических компонентов. Обладая естественной устойчивостью и уникальными биологическими свойствами, такие виды, как шиитаке, становятся серьезными кандидатами на роль биоэлектроники. Этот быстро развивающийся сектор стремится разрабатывать материалы для технологий завтрашнего дня.

Ученые из Университета штата Огайо вырастили и сконструировали съедобные грибы, которые ведут себя как органические мемристоры. Эти электронные компоненты сохраняют память о предыдущих электрических сигналах, как человеческий мозг. Их исследование, опубликованное в ПЛОС Одиндоказывает, что такие системы могут достичь производительности, сравнимой с производительностью обычных чипов.

Чтобы проверить эти мемристоры, команда использовала шиитаке и шампиньоны. После обезвоживания, чтобы обеспечить их стабильность, их подключали к электронным схемам, а затем подвергали электрической стимуляции. Полученные данные показывают, что эти грибковые системы генерируют воспроизводимые эффекты памяти с результатами, аналогичными результатам современных технологий.

Эти грибковые мемристоры, используемые в качестве оперативной памяти, способны изменять свое электрическое состояние на частоте 5,85 кГц с точностью около 90%. Как и мозг, их возможности можно увеличить, объединив несколько грибов в одну цепь. Этот биомиметический подход также имеет преимущества с точки зрения энергопотребления.

Еще одним заметным преимуществом этой трассы является ее экологичность. Биоразлагаемые и простые в выращивании грибы позволяют снизить количество электронных отходов и производственные затраты по сравнению с традиционными материалами, в основе которых лежат редкие минералы. Эта экологическая перспектива поощряет исследование биосовместимых концепций.

Эта технология может найти возможности в различных секторах, таких как освоение космоса или носимые устройства. Теперь исследователи стремятся оптимизировать производство путем совершенствования методов выращивания и миниатюризации устройств. Отныне имеющиеся ресурсы позволяют исследовать эти возможности в различных масштабах.

Что такое мемристор?

Мемристор — это электронный компонент, который регулирует свое сопротивление в зависимости от проходящего через него электрического тока. Таким образом, он сохраняет состояние памяти даже без источника питания, что отличает его от обычных резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности. Теоретически это свойство было сформулировано в 1970-х годах, но его практическая реализация пришла позже.

Мемристоры часто располагаются вблизи синапсов человеческого мозга, поскольку они связывают магнитный поток с электрическим зарядом. Эта характеристика делает их ценными для создания энергонезависимой памяти, данные которой не теряются при выключении. Они также создали нейроморфные схемы, предназначенные для имитации функционирования нейронов.

В современных технологиях мемристоры позволяют интегрировать обработку и хранение информации в одном компоненте. Это позволяет уменьшить размер устройств и сэкономить электроэнергию, поскольку данные больше не должны передаваться между разными устройствами.

Их развитие продолжается, проводятся исследования различных материалов, в том числе биологических. Органические мемристоры, например, сделанные из грибов, являются многообещающей альтернативой синтетическим материалам, обеспечивая устойчивость и экономическую выгоду.