Budoucnost počítačů roste na kompostu: Vědci navrhli mikročipy vyrobené z hub

Houby jsou dost možná nejuniverzálnější přírodním produkt vůbec. Kuchyňské využití všichni dobře známe, ale užitečnost hub nemusí končit v polévce či smaženici. Výzkum publikovaný v časopise PLOS One totiž ukazuje, že houby mohou hrát docela klíčovou roli i v budoucích technologiích. 

Umí totiž ukládat data.

Magazín

Inspirovali se u chobotnic! Vědci vyvinuli materiál, který může obrátit svět technologií vzhůru nohama

Podle autorů studie mají houby díky svým vysoce rozvinutým „neuronovým“ sítím schopnost nahradit drahé kovové součástky, které se běžně používají v počítačích: „Vývoj mikročipu, který napodobuje skutečnou neuronální aktivitu znamená, že výrazně snížíte spotřebu energie zejména v klidovém režimu a ve chvílích, kdy stroj aktivně nepoužíváte," uvádí hlavní autor studie John LaRocco v tiskovém prohlášení.

Houby jsou známé svou odolností a unikátními biologickými vlastnostmi. Právě jejich schopnost vytvářet propojené sítě z nich činí ideální kandidáty pro bioelektroniku — obor, který propojuje elektroniku s biologickými materiály.

Výzkumníci použili dva běžné druhy hub: Shiitake a žampiony. Zjistili, že je lze pěstovat tak, aby mohly fungovat jako speciální typ procesoru, který si umí pamatovat elektrický stav i po vypnutí napájení. Takový procesor pak nazvali novým termínem: Memristor.

Jinak řečeno: Díky svým přirozeným „neuronovým“ schopnostem dokázaly houby reprodukovat elektrické paměťové stavy stejně účinně jako polovodičové čipy.

V laboratoři vědci vypěstovali shiitake i žampiony, nechali je dozrát, usušili a následně je připojili k elektronickému obvodu. Následovaly měsíce testování — různé způsoby zapojení, různé voltáže i frekvence. Každá část houby má totiž odlišné elektrické vlastnosti, a proto bylo nutné prozkoumat jejich plný potenciál.

Výsledky byly překvapivě stabilní: houby dokázaly přepínat mezi uloženými elektrickými stavy s přesností kolem 90 %. Jedinou slabinou byla vysoká frekvence elektrických signálů — při ní výkon klesal. Tento problém však vědci vyřešili způsobem, který připomíná fungování mozku: jednoduše zvýšili počet hub zapojených do sítě, aby sdílely „neurální zátěž“.

Na technologii samozřejmě bude potřeba ještě pracovat, potenciál je ale obrovský a stejně tak i spektrum možného využití: Memristory by našly uplatnění například v aviatice, v přenosných zařízeních, v ekologicky rozložitelných technologiích a počítačích a, co je snad možná nejzajímavější, v domácích projektech.

Vypěstování vlastního čipu totiž podle všeho jednou nebude úplně nemožné ani v domácích podmínkách: 

„K tomu, abyste se sami pustili do experimentů s výpočetní technikou a houbami byste teoreticky nepotřebovali nic, co nemáme k dispozici už dnes. Mohla by stačit kupka kompostu a trocha podomácku vyrobené elektroniky," uvádí LaRocco.