Ένας υπολογιστής που βασίζεται στο μυκήλιο των μανιταριών για την αποθήκευση πληροφοριών θα μπορούσε στο μέλλον να αποτελέσει μια οικονομική και βιώσιμη εναλλακτική λύση απέναντι στο σημερινό υλισμικό μνήμης.
Χρησιμοποιώντας απλά μανιτάρια σιτάκε (επιστημονική ονομασία: Lentinula edodes), επιστήμονες κατάφεραν να δημιουργήσουν λειτουργικά memristors (σύντμηση του memory-resistor που σημαίνει αντιστάτης μνήμης) – ηλεκτρικά στοιχεία που «θυμούνται» τις προηγούμενες ηλεκτρικές τους καταστάσεις – όχι από διοξείδιο του τιτανίου ή πυρίτιο, αλλά από το ριζώδες και κάπως νευρωνικό μέρος ενός μύκητα που ονομάζεται μυκήλιο.
Το αποτέλεσμα ήταν ένα memristor με απόδοση συγκρίσιμη με εκείνη ενός τσιπ πυριτίου, αλλά με προοπτικές χαμηλότερου κόστους, δυνατότητας μαζικής παραγωγής και μικρότερου περιβαλλοντικού αποτυπώματος, αναφέρει το Science Alert.
«Η ανάπτυξη μικροτσίπ που μιμούνται τη νευρωνική δραστηριότητα σημαίνει ότι δεν απαιτείται πολλή ενέργεια για λειτουργία σε κατάσταση αναμονής ή όταν η συσκευή δεν χρησιμοποιείται», εξηγεί ο ερευνητής John LaRocco από το Πολιτειακό Πανεπιστήμιο του Οχάιο. «Αυτό θα μπορούσε να αποτελέσει ένα σημαντικό υπολογιστικό και οικονομικό πλεονέκτημα».
Η δημιουργία ενός υπολογιστή που λειτουργεί όπως ο ανθρώπινος εγκέφαλος προϋποθέτει την ανάπτυξη εξαρτημάτων που συμπεριφέρονται σαν μέρη του εγκεφάλου. Σε αυτά ανήκουν οι memristors που μιμούνται τις συνάψεις – τις συνδέσεις μεταξύ νευρώνων που ελέγχουν τη ροή της πληροφορίας.
Ομοιότητες με τα νευρωνικά δίκτυα
Οι επιστήμονες έχουν εξετάσει την πιθανότητα χρήσης μανιταριών για τέτοιου είδους εφαρμογές, καθώς τα δίκτυα του μυκηλίου παρουσιάζουν ομοιότητες με τα νευρωνικά δίκτυα: διαθέτουν παρόμοια δομή και μεταδίδουν πληροφορίες μέσω ηλεκτρικών και χημικών σημάτων, όπως ακριβώς και ο εγκέφαλος.
Η ομάδα επέλεξε το είδος μανιταριών σιτάκε λόγω της ανθεκτικότητας και της αντίστασής του σε στρεσογόνους παράγοντες, όπως η ακτινοβολία. Οι ερευνητές καλλιέργησαν σπόρια σιτάκε μέσα σε εννέα τρυβλία Πέτρι, αφήνοντάς τα να αναπτυχθούν υπό ελεγχόμενες συνθήκες θερμοκρασίας και υγρασίας. Όταν το μυκήλιο κάλυψε πλήρως την επιφάνεια, τα δείγματα αφέθηκαν να ξηρανθούν σε καλά αεριζόμενο χώρο και στο άμεσο ηλιακό φως, ώστε να εξασφαλιστεί η μακροχρόνια σταθερότητά τους.
Τα μανιτερένια memristors συνδεδεμένα σε κύκλωμα
LaRocco et al., PLOS One, 2025
Έπειτα, κάθε δείγμα συνδέθηκε σε ειδικά σχεδιασμένο κύκλωμα για να υποβληθεί σε ηλεκτρικά ρεύματα, ώστε να δοκιμαστεί η υπολογιστική του ικανότητα.
«Συνδέαμε καλώδια και ανιχνευτές σε διαφορετικά σημεία του μανιταριού, επειδή κάθε τμήμα του έχει διαφορετικές ηλεκτρικές ιδιότητες», εξηγεί ο LaRocco. «Ανάλογα με την τάση και τη συνδεσιμότητα, παρατηρούσαμε διαφορετικές επιδόσεις».
Οι ερευνητές πέτυχαν απόδοση 5.850 Hertz, με ακρίβεια 90%, από το μανιταρένιο memristor τους – αυτό σημαίνει ότι αλλάζει σήμα περίπου 5.850 φορές το δευτερόλεπτο, ή μία φορά κάθε 170 μικροδευτερόλεπτα. Τα πιο αργά εμπορικά διαθέσιμα memristors έχουν κάτι λιγότερο από τη διπλάσια ταχύτητα, γεγονός που καθιστά το πείραμα ιδιαίτερα ενθαρρυντικό για ένα τόσο πρώιμο στάδιο ανάπτυξης.
Οι ερευνητές παρατήρησαν επίσης ότι όσο αυξανόταν η ηλεκτρική τάση, η απόδοση των μανιταριών μειωνόταν – ωστόσο το φαινόμενο αυτό μπορούσε να αντισταθμιστεί προσθέτοντας περισσότερα μανιτάρια στο κύκλωμα.
Παρότι δεν πρόκειται σύντομα να δούμε «μυκηλιακούς» υπολογιστές, τα ευρήματα δείχνουν ότι η συγκεκριμένη προσέγγιση θα μπορούσε να οδηγήσει σε χαμηλού κόστους, προσβάσιμα και βιοδιασπώμενα εξαρτήματα, με πιθανές εφαρμογές από τις προσωπικές συσκευές μέχρι την αεροδιαστημική.
Όπως σημειώνουν οι ερευνητές στη μελέτη που δημοσίευσαν στο περιοδικό PLOS One, «το μέλλον της πληροφορικής μπορεί να είναι μυκηλιακό».