Souhrn
Vědci z Ohio State University vyvinuli funkční paměťové obvody z hub shiitake, které se chovají jako memristory – komponenty schopné uchovávat informaci o předchozích elektrických stavech. Tyto houbové obvody dokážou přepínat mezi elektrickými stavy tisíce krát za sekundu, jsou biologicky rozložitelné a nabízejí levnou alternativu k tradičním polovodičovým čipům.
Klíčové body
- Jedlé houby shiitake byly kultivovány a naučeny fungovat jako organické memristory
- Houbové obvody reprodukují paměťové chování srovnatelné s polovodičovými čipy
- Komponenty jsou biologicky rozložitelné, levné na výrobu a spotřebovávají minimální energii
- Technologie umožňuje vytváření počítačů inspirovaných mozkem, které “rostou” místo aby byly vyráběny
- Aplikace v oblasti bioelektroniky – propojení biologie a technologie
Podrobnosti
Memristory představují klíčovou komponentu moderních počítačových systémů. Jedná se o paměťové buňky, které si pamatují svůj předchozí elektrický stav i po odpojení napájení. Výzkumný tým vedený Johnem LaRoccem demonstroval, že houbové sítě mohou tyto komponenty nahradit organickou alternativou.
Houby jsou známé svou odolností a neobvyklými biologickými vlastnostmi. Jejich myceliální sítě přirozeně přenášejí elektrické signály, což je činí vhodnými kandidáty pro bioelektronické aplikace. Výzkumníci dokázali tyto přirozené vlastnosti využít a “natrénovat” houbové struktury k přepínání mezi různými elektrickými stavy s frekvencí dosahující tisíců cyklů za sekundu.
Klíčovou výhodou této technologie je minimální spotřeba energie. Jak uvádí LaRocco, schopnost vytvářet mikročipy napodobující skutečnou neuronální aktivitu znamená, že systém nepotřebuje téměř žádný příkon v pohotovostním režimu nebo když není aktivně používán. To představuje zásadní rozdíl oproti konvenčním polovodičovým čipům, které vyžadují konstantní napájení pro udržení dat.
Další výhodou je biologická rozložitelnost a nízká cena výroby. Zatímco tradiční čipy vyžadují složité výrobní procesy v čistých prostorách s vysokými teplotami a toxickými chemikáliemi, houbové obvody lze doslova vypěstovat. Tato vlastnost otevírá cestu k udržitelnější elektronice, která by mohla snížit environmentální dopad technologického průmyslu.
Proč je to důležité
Výzkum představuje zajímavý směr v oblasti bioelektroniky a udržitelného computingu. Ačkoliv technologie je stále v rané fázi a praktické aplikace jsou vzdálené, ukazuje alternativní cestu k vývoji výpočetní techniky. V kontextu rostoucích obav o environmentální dopad výroby polovodičů a energetickou náročnost datových center nabízí houbová elektronika potenciální řešení.
Technologie by mohla najít uplatnění především v nízkoenergetických senzorech, biokompatibilních implantátech nebo jednorázových zařízeních, kde biologická rozložitelnost představuje výhodu. Pro mainstream computing však zůstává otázkou, zda organické komponenty dokážou dosáhnout potřebné rychlosti, spolehlivosti a hustoty integrace srovnatelné s křemíkovými čipy.
Zdroj: 📰 Science Daily
| 