Naočkovali spóry a čakali na zázrak. Vedci vytvorili pamäťový čip z neuveriteľnej veci

Myšlienka, že počítačová pamäť môže rásť v lese, znie ako z vedecko-fantastického románu. No vedci teraz ukázali, že to vôbec nie je sci-fi. Pomocou bežných húb shiitake (Lentinula edodes) sa im podarilo vytvoriť funkčný pamäťový komponent, takzvaný memristor, vyrobený nie zo silikónu, ale z podhubia, teda mycélia.

Tento biologický základ má prekvapivo podobné vlastnosti ako neurónové siete v ľudskom mozgu, čo z neho robí atraktívny materiál pre nové generácie ekologických mikročipov. Na tému upozornil portál Science Alert.

Mycélium ako živý základ elektroniky

Memristor je kľúčovým prvkom pre budúce výpočtové systémy, ktoré napodobňujú činnosť mozgu. Ide o komponent, ktorý si „pamätá“ svoje predchádzajúce elektrické stavy, podobne ako synapsy v mozgu uchovávajú informácie o predchádzajúcej aktivite neurónov. Práve túto schopnosť teraz výskumníci demonštrovali s použitím húb.

„Schopnosť vyvíjať mikročipy, ktoré napodobňujú skutočnú neurónovú aktivitu, znamená, že zariadenia nepotrebujú veľa energie v nečinnom stave. To môže priniesť obrovskú výpočtovú aj ekonomickú výhodu,“ vysvetľuje psychiater John LaRocco z Ohio State University.

Mycélium húb shiitake sa ukázalo ako ideálny kandidát pre tento experiment. Je mimoriadne odolné voči stresovým faktorom, vrátane radiácie, a dokáže vytvárať hustú sieť prepojení, ktorá sa správa podobne ako neurónová sieť. Vedci preto naočkovali deväť vzoriek spór do živného substrátu v Petriho miskách a nechali ich rásť v kontrolovaných podmienkach teploty a vlhkosti, až kým mycélium nepokrylo celý povrch.

LaRocco et al., PLOS One, 2025

Prekvapivý výkon

Keď hubové podhubie dosiahlo požadovaný stupeň rastu, vedci ho vysušili na priamom slnku, aby zabezpečili jeho dlhodobú stabilitu. Následne každú vzorku zapojili do špeciálne navrhnutého elektrického obvodu a sledovali jej reakcie na prúd.

„Pripájali sme elektrické vodiče na rôzne miesta húb, pretože jednotlivé časti mali odlišné elektrické vlastnosti,“ opisuje LaRocco. „V závislosti od napätia a spojenia sme zaznamenávali rôzne výkony.“

Výsledok prekvapil aj samotných vedcov. Takzvaný „mushristor“ dosiahol frekvenciu prepínania 5 850 hertzov s presnosťou približne 90 percent. To znamená, že dokázal meniť stav približne 5 850-krát za sekundu, čo je výkon, ktorý sa blíži pomalším komerčne dostupným memristorom. Zaujímavé je, že pri zvyšovaní napätia výkon húb klesal, no tím dokázal tento efekt kompenzovať pridaním ďalších húb do obvodu.

Čipy z kompostu?

Aj keď sa zatiaľ nemusíme obávať, že naše smartfóny budú čoskoro bežať na podhubí, výsledky výskumu otvárajú fascinujúcu cestu k výrobe nízkonákladových a biologicky rozložiteľných komponentov. Tie by mohli nájsť uplatnenie nielen v osobnej elektronike, ale aj v leteckom priemysle či výpočtových systémoch budúcnosti.

„Všetko, čo potrebujete na experimentovanie s hubami a výpočtovou technikou, môže byť malé ako kompostová hromada s domácou elektronikou, alebo veľké ako kultivačné laboratórium s pripravenými šablónami. Všetky tieto prístupy sú už dnes reálne s dostupnými zdrojmi,“ dodáva LaRocco.

Ak sa tento výskum posunie ďalej, môžeme sa raz dočkať sveta, v ktorom budú ekologické počítače rásť priamo z pôdy a príroda sa tak definitívne stane súčasťou digitálnej infraštruktúry.

Čítajte viac z kategórie: Novinky