Учени са създали компютър, базиран на гъби шийтаке

Ваня Милева Последна промяна на 27 октомври 2025 в 13:00 232 0

Култивирано отглеждани гъби шийтаке.

Кредит Wikimedia Commons
Култивирано отглеждани гъби шийтаке. Учени от Университета в Охайо успешно са демонстрирали "гъбен компютър с мицелни мрежи". Като бонус, мемристорите, направени от мицел на шийтаке, са устойчиви и на дехидратация и радиация.

Учени посочват в наскоро публикувана статия ограничените запаси от редкоземни метали и скъпите производствени процеси възпрепятстват мечтата за компютри с ефективност, подобна на човешкия мозък. Разработването на невроморфен хардуер предлага обещаващ подход за справяне с все по-очевидните проблеми с производителността и консумацията на енергия при класическите изчисления.

Изследователите от Университета в Охайо успешно са демонстрирали "гъбен компютър с мицелни мрежи". Като бонус, мемристорите, направени от мицел на шийтаке, са устойчиви и на дехидратация и радиация.

Те успешно са демонстрирали "гъбен компютър с мицелни мрежи". Като бонус, мемристорите, направени от мицел на шийтаке, са устойчиви и на дехидратация и радиация.Те успешно са демонстрирали "гъбен компютър с мицелни мрежи". Като бонус, мемристорите, направени от мицел на шийтаке, са устойчиви и на дехидратация и радиация. Кредит: PLOS One; Ohio State University

Невроморфният хардуер има целта да имитира мозъчноподобна обработка, за да се възползва от предимствата на милиарди години еволюция на живота. Предполага се, че този стил на изчислителна архитектура наследява ефективността, адаптивността и паралелната обработка, характерни за мозъка.

Мемристорът представлява електронен пасивен елемент, като названието му идва от комбинирането на memory-памет и resistor – резистор - пасивен електронен компонент, чиято основна характеристика е електрическото съпротивление). Основното свойство на мемристора е да изменя съпротивлението си в зависимост от протичащия през него електричен заряд. Тази зависимост е нелинейна и се проявява най-силно в наномащаби. Може да бъде разглеждан и като четвърти клас електронна схема сред основните пасивни елементи: резистор, кондензатор и индуктивен елемент.

Мемристорите се смятат за добра възможност за използване на невроморфни архитектури, подобни на мозъка.

Според изследователите от Охайо те имат уникални електрически свойства и "способността да имитират невронни функции". Те могат да бъдат "ефективни и самоадаптивни, когато се учат в движение". Тези възможности правят мемристорите подходящи за приложения като роботи и автономни превозни средства.

Към привлекателността на мемристорите се добавя и характерно ниската им консумация на енергия и "предимството на интегрирането на паметта и възможностите за обработка в едно устройство", пише екипът от Охайо.

Обръщайки се към това как гъбната електроника се комбинира с мемристорите, учените подчертават, че мицелът на гъбите шийтаке предлага устойчива, евтина и биоразградима алтернатива на мемристорите, които са богати на редкоземни метали и скъпи за производство.

Твърди се, че този вид гъби, по-специално, осигурява и адаптивна електрическа сигнализация, "подобна на невронните пикове".

Методи и тестване

След култивирането на тези гъби, учените изсушили и рехидратирали гъбите шийтаке, за да поддържат постоянно ниво на проводимост, без да внасят излишна влага.

Мемристорните свойства на тези гъби след това били тествани и потвърдени в лаборатории в Охайо.

Тестването в диапазон от напрежения, форми на вълните и честоти разкрива предимствата на мемристорите с мицел от шийтаке. Ключово откритие е, че "когато се използва като RAM, нашият гъбен мемристор е в състояние да работи на честоти до 5850 Hz с точност от 90 ± 1%."

Тестването в диапазон от напрежения, форми на вълните и честоти разкрива предимствата на мемристорите с мицел от шийтаке. Ключово откритие е, че "когато се използва като RAM, нашият гъбен мемристор е в състояние да работи на честоти до 5850 Hz с точност от 90 ± 1%."Тестването в диапазон от напрежения, форми на вълните и честоти разкрива предимствата на мемристорите с мицел от шийтаке. Ключово откритие е, че "когато се използва като RAM, нашият гъбен мемристор е в състояние да работи на честоти до 5850 Hz с точност от 90 ± 1%." Кредит: PLOS One; Ohio State University

Потенциални приложения

Изследователи от Охайо отбелязват, че мемристорите от мицел от шийтаке предлагат потенциал в периферните изчисления, аерокосмическата индустрия и приложенията за вграден фърмуер. В тези приложения ниската консумация на енергия, лекото тегло и радиационната устойчивост на тези мемристори биха могли да предложат убедителни предимства.

Не бива обаче да се пренебрегва въздействието върху околната среда - подобни биологично вдъхновени технологии ще стават все по-актуални на фона на глобалния недостиг на редкоземни метали. Може би след няколко години ще видим първите прототипи на "гъбени" процесори за специализирани задачи.

Справка:  LaRocco J, Tahmina Q, Petreaca R, Simonis J, Hill J (2025) Sustainable memristors from shiitake mycelium for high-frequency bioelectronics. PLoS One 20(10): e0328965. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0328965 

Източник: Shiitake-powered computer demonstrated by researchers — mushroom-infused chips a surprising alternative to using rare earths in memristors, Mark Tyson, Tomshardware

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Физика

    Коментари

    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !