Τα μανιτάρια ως «βιολογική λύση» για τη μνήμη των υπολογιστών
Τα μανιτάρια σιτάκε ως βιολογική λύση στις σπάνιες γαίες.
Μνήμη υπολογιστών από μυκήλιο (βλαστιτικό μέρος ενός μύκητα) μανιταριών σιτάκε ανέπτυξε ερευνητική ομάδα, επιτυγχάνοντας τη δημιουργία ενός βιοδιασπώμενου και χαμηλού κόστους αντικαταστάτη των παραδοσιακών τσιπ πυριτίου. Με αυτόν τον τρόπο, ανοίγει ένας δρόμος προς τη λεγόμενη «νευρομορφική πληροφορική».
Πρόκειται για τον τομέα πληροφορικής που στοχεύει στη δημιουργία συστημάτων τα οποία μιμούνται τόσο τη δομή όσο και τη λειτουργία του ανθρώπινου εγκεφάλου. Ενώ ένας παραδοσιακός υπολογιστής χωρίζεται σε ξεχωριστές μονάδες επεξεργασίας και μνήμης (CPU και RAM) τα νευρομορφικά συστήματα ενσωματώνουν τη μνήμη στην επεξεργασία, που επιτρέπει παράλληλες λειτουργίες και τεράστια εξοικονόμηση ενέργειας, όπως κάνει και ο ανθρώπινος εγκέφαλος.
Το «κλειδί« σε αυτή την ανακάλυψη είναι το λεγόμενο μυκήλιο, το οποίο βρίσκεται κάτω από την επιφάνεια του μανιταριού. Οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Οχάιο, με επικεφαλή τον Δόκτωρ Τζον ΛαΡόκο, δημιούργησαν μια λειτουργική συσκευή μνήμης χρησιμοποιώντας ως βάση το υλικό αυτό.
Το πείραμα, εστίασε στη δημιουργία του λεγόμενου «memristor», ο οποίος μπορεί να περιγραφεί ως ηλεκτρικός διακόπτης με τη δυνατότητα να «θυμάται» πόση ένταση ρεύματος έχει περάσει από μέσα του. Ο μηχανισμός αυτός αποτελεί θεμελιώδες στοιχείο της νευρομορφικής πληροφορικής.
Η διαδικασία που ακολούθησαν
Οι ερευνητές καλλιέργησαν δείγματα σιτάκε, τα οποία αποξήραναν -αφού εξαπλώθηκε το μυκήλιό τους- χρησιμοποιώντας το φως του ήλιου. Στη συνέχεια, καλωδίωσαν το αποξηραμένο μυκήλιο σε κυκλώματα και διαπίστωσαν, μέσω ηλεκτρικών δοκιμών, ότι το υλικό όχι μόνο μετέφερε ρεύμα αλλά και απομνημόνευε τις προηγούμενες καταστάσεις του ρεύματος, αντιδρώντας κάθε φορά διαφορετικά βάσει της «προηγούμενης εμπειρίας» του.
Παρόλο που αυτοί οι «αντιστάτες μνήμης από μανιτάρια» ή «mushristors» (όπως τους αναφέρουν χιουμοριστικά οι ερευνητές) είναι πιο αργοί από τα συμβατικά τσιπ πυριτίου, η απόδοσή τους κρίθηκε εντυπωσιακή για ένα βιολογικό υλικό. Επιπλέον, παρατηρήθηκε πως η προσθήκη περισσότερων δειγμάτων μυκηλίου στο ίδιο κύκλωμα βελτίωνε τη σταθερότητα του συστήματος, υποδεικνύοντας ότι η συνεργατική χρήση τους θα μπορούσε να αυξήσει την υπολογιστική ισχύ.
H βιολογική λύση στις σπάνιες γαίες
Η έρευνα πραγματοποιήθηκε στο πλαίσιο αναζήτησης βιώσιμων λύσεων στην τεχνολογία, καθώς και στην προσπάθεια να δημιουργηθούν ενεργειακά αποδοτικοί υπολογιστές οι οποίοι θα μιμούνται τις λειτουργίες του ανθρώπινου εγκεφάλου. Η τωρινή παραγωγή ημιαγωγών είναι αρκετά δαπανηρή διαδικασία και απαιτεί τη χρήση σπάνιων γαιών, ενώ το μυκήλιο προσφέρει τη λύση ανανεώσιμης, προσιτής και βιοδιασπώμενης λύσης.
Ενώ ένα ολοκληρωμένο υπολογιστικό σύστημα, όπως ένα λάπτοπ, που να χρησιμοποιεί μανιτάρια ως μνήμη, απέχει ακόμα χρόνια, οι ερευνητές πιστεύουν ότι τέτοια υλικά θα μπορούσαν να αποτελέσουν τη βάση της βιοϋβριδικής ηλεκτρονικής, η οποία εστιάζει στην παραγωγή συστημάτων που συνδυάζουν ζωντανά και συνθετικά συστατικά για τη μείωση της χρήσης ενέργειας και των ηλεκτρονικών αποβλήτων.
