Американські науковці з Університету Огайо розробили унікальний обчислювальний пристрій, що працює на основі міцеліальних мереж грибів шиїтаке. У ході експерименту дослідники успішно продемонстрували працездатність комп’ютерної системи, для якої було використано біологічний матеріал замість традиційних електронних компонентів.
Про це розповідає ProIT
Технологічний прорив: мемристори з грибів
За словами вчених, сучасні комп’ютери часто залежать від рідкісноземельних металів і дорогих виробничих процесів, що ускладнює створення ефективних систем із властивостями, подібними до мозку людини. Однак мемристори, виготовлені з міцелію шиїтаке, демонструють виняткову стійкість до дегідратації та радіації, що є ключовою перевагою для нових поколінь нейроморфних обчислень.
“Міцелій шиїтаке є екологічною, недорогою та біорозкладаною альтернативою мемристорам, що містять рідкісноземельні елементи та вимагають високовартісних виробничих процесів. Вони стверджують, що цей вид грибів здатен генерувати адаптивні електричні сигнали, схожі на нейронні імпульси”.
Нейроморфна архітектура імітує принципи роботи людського мозку – забезпечує ефективність, адаптивність і паралельну обробку інформації. Мемристори з грибів шиїтаке завдяки унікальним електричним властивостям здатні відтворювати функції нейронів, споживаючи мінімум енергії. Це дозволяє інтегрувати пам’ять та обробку даних у межах одного пристрою, що значно спрощує технічну реалізацію.
Можливості застосування та результати досліджень
Для створення таких мемристорів науковці вирощували й висушували гриби, після чого їх регідратували, щоб досягти стабільної електропровідності без зайвої вологи. Досліди, проведені у кількох лабораторіях, підтвердили ефективність грибних мемристорів у різних режимах роботи, напругах та частотах.
Ключовим відкриттям стало те, що мемристори на основі міцелію шиїтаке можуть працювати як енергозалежна пам’ять (RAM) з частотою до 5850 Гц і точністю 90 ± 1%. Це відкриває нові перспективи для застосування біологічних матеріалів у високотехнологічних сферах, зокрема в периферійних обчисленнях, аерокосмічній галузі та вбудованих мікропрограмних рішеннях. Крім того, низьке енергоспоживання, легкість і радіаційна стійкість таких пристроїв роблять їх привабливими для широкого спектра інноваційних застосувань.
Результати дослідження опубліковані у журналі PLOS One.
