Живі грибкові системи можуть демонструвати електричну поведінку, подібну до пам’яті, відкриваючи шлях до енергоефективних обчислень, які виходять за межі кремнієвих мікросхем.
Нові результати показують, що грибкові мережі здатні виконувати функції, подібні до електронних компонентів. «Біоелектроніка» — це міждисциплінарна галузь, що поєднує біологічні матеріали з електронними системами. Гриби вирізняються стійкістю, дешевизною та екологічною безпечністю. Саме ці властивості роблять їх перспективними для нетрадиційних обчислювальних архітектур.
Дослідники з Університету штату Огайо продемонстрували, що їстівні гриби, зокрема шиїтаке, можуть функціонувати як мемристори. «Мемристор» — це електронний елемент, який зберігає інформацію про попередні електричні стани. Пристрої на основі грибів показали відтворювані ефекти пам’яті. Їх поведінка виявилася порівнянною з напівпровідниковими компонентами.
«Можливість створювати мікрочіпи, що імітують нейронну активність, означає значно менше енергоспоживання», зазначає Джон ЛаРокко. За його словами, такі системи майже не потребують енергії в режимі очікування. Це створює потенційну обчислювальну та економічну перевагу. Особливо це важливо для пристроїв, натхненних роботою мозку.
У ході експериментів гриби зневоднювали та під’єднували до електронних схем. «Ми спостерігали різні електричні відповіді залежно від точки підключення», пояснює ЛаРокко. Мемристори могли перемикатися між станами з частотою до 5850 сигналів за секунду. Точність сягала близько 90%.
Дослідники підкреслюють і екологічний аспект роботи. Гриби є біорозкладними та зменшують обсяг електронних відходів. «Це приклад того, як технології можуть розвиватися, спираючись на природу», наголошує Кудсія Таміна. Вона вважає, що сталість стане ключовим чинником майбутніх обчислювальних рішень.
Попри ранню стадію розвитку, грибні мемристори демонструють значний потенціал. Вони можуть знайти застосування в периферійних обчисленнях і носимих пристроях. Дослідження показує, що межа між живим і обчислювальним стає дедалі умовнішою.