Ученые нашли чем заменить основу современной электроники… и она растет в лесу
Фото: Pixabay
В США ученые создали работающий компьютерный компонент из обычных грибов шиитаке. В основе эксперимента — мицелий, грибница, чья структура и способ передачи сигналов удивительным образом напоминают нейронные сети мозга.
Согласно данным исследования, которое появилось в научном журнале PLOS One ученым удалось построить из мицелия грибов так называемые мемристоры — базовые элементы электроники, которые способны «запоминать» свое предыдущее электрическое состояние. Именно такие компоненты критически важны для создания компьютеров, работающих по принципу человеческого мозга.
В отличие от традиционных мемристоров на основе кремния или оксида титана, грибные оказались не только работоспособными, но и потенциально более дешевыми, масштабируемыми и экологичными.
Почему именно грибы и как это работает?
Мицелиальные мемристоры подключены к цепи. Фото: PLOS One
Мицелиальные сети ведут себя подобно нейронным: они имеют схожую структуру и передают информацию с помощью электрических и химических сигналов. Ученые выбрали шиитаке за их выносливость и устойчивость к внешним воздействиям.
Исследователи вырастили мицелий в чашках Петри, а затем высушили готовые образцы. К разным участкам грибницы подключали провода и пропускали через них электрические токи. Оказалось, что разные части мицелия обладают разными электрическими свойствами, что и позволяет использовать их как переключатели.
Первые же эксперименты показали обнадеживающий результат. «Грибной» мемристор, который авторы работы в шутку назвали mushristor (от англ. mushroom — гриб), продемонстрировал скорость переключения около 5850 раз в секунду. Это всего в два раза медленнее, чем у самых простых коммерческих аналогов, — выдающийся показатель для первой попытки.
У технологии пока есть ограничения: с ростом напряжения производительность падает, но эту проблему удалось решить, просто добавив в цепь больше грибных модулей.
Хотя до появления грибного процессора в вашем смартфоне еще далеко, это исследование открывает путь к созданию недорогой и биоразлагаемой электроники. В будущем такие компоненты могут найти применение везде — от персональных гаджетов до аэрокосмической техники.
Как заключают авторы в статье, «будущее вычислительной техники может быть грибным».
Шиитаке (от яп. 椎茸 — «сии-такэ») — это съедобный гриб, который высоко ценится в кулинарии и медицине, особенно в странах Восточной Азии. Это один из самых культивируемых грибов в мире. Его выращивают на специальных деревянных чурках или субстратах (опилках, соломе). Однако в Беларуси он широко не представлен в продаже и продается преимущественно на маркетплейсах и в отдельных магазинах.
Места:
США 