Живые чипы памяти: инженеры сделали рабочую электронику из грибов шиитаке

Компьютеры становятся всё быстрее, однако физические пределы традиционной архитектуры остаются проблемой. Классический подход предполагает разделение процессора и памяти, что вызывает задержки и потребляет много энергии. Решение может прийти из области нейроморфных вычислений, вдохновленных структурой мозга, где хранение и обработка информации интегрированы.

Одним из ключевых элементов таких технологий являются мемристоры — компоненты, способные запоминать прошедший через них электрический сигнал. Это открывает путь к созданию энергоэффективных схем, работающих подобно биологическим нейронам. Однако производство классических мемристоров сложно и затратно.

Исследователи из Университета штата Огайо предложили радикальное решение: выращивание электронных компонентов из обычного гриба шиитаке. Они обнаружили, что грибница, обладающая естественной способностью передавать и обрабатывать электрические сигналы, может стать отличной альтернативой традиционным материалам.

Преимущества подхода очевидны:

- Экологичность: грибы биоразлагаемы и требуют лишь простых органических веществ для роста.

- Простота производства: технология доступна даже вне специализированных лабораторий.

- Устойчивость: грибница демонстрирует устойчивость к внешним воздействиям, включая радиацию.

Экспериментальная проверка концепции

Команда ученых провела эксперимент, вырастив грибницу в чашках Петри на зерновой среде. Высушенный мицелий превратили в основу мемристора, обработанную деионизированной водой для восстановления электропроводности. Подключение электродов позволило проверить работу компонента.

Оказалось, что грибной мемристор действительно способен демонстрировать необходимые свойства: появляется характерная петля гистерезиса, свидетельствующая о способности запоминать предыдущие состояния сигнала. Устройство успешно прошло испытания, показывая стабильную работу на частотах до 5,85 кГц с точностью порядка 90%. Дополнительно исследователи собрали прототип схемы энергозависимой памяти, способной записывать и сохранять данные.

Эти эксперименты показывают перспективность технологии: электронные компоненты из грибов обладают уникальными характеристиками, позволяющими создать экологически чистые и доступные решения для будущих поколений компьютеров.