قام العلماء ببناء ذاكرة كمبيوتر عاملة من فطر شيتاكي: ScienceAlert

إن الكمبيوتر الذي يعتمد على الفطريات الفطرية لتخزين المعلومات يمكن أن يصبح في يوم من الأيام بديلاً منخفض التكلفة للجيل الحالي من أجهزة الذاكرة.

استخدام فطر شيتاكي القديم العادي (ذرات اللينتينولا) ، وقد بني العلماء العمل memristors – عناصر الدوائر التي “تتذكر” حالاتها الكهربائية السابقة – وليس من ثاني أكسيد التيتانيوم أو السيليكون، ولكن يشبه الجذر (وإلى حد ما تشبه الخلايا العصبية) جزء من فطر يسمى أفطورة.

والنتيجة هي ممرستور ذو أداء مماثل لأداء شريحة السيليكون، ولكن من المحتمل أن يكون منخفض التكلفة، وقابل للتطوير، وصديق للبيئة بطرق لا تتوفر في العديد من مكونات الكمبيوتر اليوم.

متعلق ب: أعطى المهندسون الفطر جسمًا آليًا وتركوه ينطلق

“إن القدرة على تطوير شرائح دقيقة تحاكي النشاط العصبي الفعلي يعني أنك لا تحتاج إلى الكثير من الطاقة في وضع الاستعداد أو عندما لا يتم استخدام الجهاز.” يقول الطبيب النفسي جون لاروكو من جامعة ولاية أوهايو. “هذا شيء يمكن أن يكون بمثابة ميزة حسابية واقتصادية محتملة هائلة.”

إن تطوير جهاز كمبيوتر يتصرف مثل الدماغ يتطلب تطوير مكونات تتصرف أيضًا مثل أجزاء من الدماغ. أحد هذه المتطلبات هو memristors التي يمكن أن تعمل مثل نقاط الاشتباك العصبي – الوصلات بين الخلايا العصبية التي تدير تدفق المعلومات.

لقد فكر العلماء في استخدام الفطر كأجزاء للكمبيوتر، لأسباب ليس أقلها الشبكات الفطرية التصرف بطرق التي تشبه الشبكات العصبية. وهي منظمة بشكل مماثل وتنقل المعلومات باستخدام الإشارات الكهربائية والكيميائية، تماما مثل الدماغ.

لكن حقيقة أنها ليست أدمغة في الواقع تعني أن هناك حاجة إلى بعض الهندسة لجعلها تفعل ما يريد العلماء منها القيام به.

استخدم الفريق فطر شيتاكي لأن هذا النوع قوي ومرن بشكل خاص مقاومة للضغوطات مثل الإشعاع. قام الباحثون بزرع تسع عينات في أطباق بتري مملوءة بالركيزة بجراثيم الشيتاكي وقاموا بزراعتها تحت ظروف درجة الحرارة والرطوبة الخاضعة للرقابة.

عندما نما الميسليوم بدرجة كافية لتغطية طبق بيتري، جفف الباحثون كل عينة في منطقة جيدة التهوية تحت أشعة الشمس المباشرة لضمان بقائها على المدى الطويل. وهكذا تم إعداد كل عينة، وكانت جاهزة للاستخدام لاختبار شرائحها الحسابية، ومتصلة بدائرة مصممة لهذا الغرض ليتم غمرها بـ التيارات الكهربائية.

“سنقوم بتوصيل الأسلاك الكهربائية والمسابير في نقاط مختلفة على الفطر لأن الأجزاء المميزة منه لها خصائص كهربائية مختلفة.” يقول لاروكو. “اعتمادًا على الجهد والاتصال، كنا نرى أداءً مختلفًا.”

حقق الباحثون أداءً قدره 5,850 هرتز، بدقة تصل إلى 90% من “الموشريستور” الخاص بهم – أي أنه يبدل الإشارات بسرعة حوالي 5,850 مرة في الثانية، أو مفتاح واحد كل 170 ميكروثانية أو نحو ذلك. أبطأ الميمريستورات المتوفرة تجاريًا تبدأ من أقل بقليل من ضعف تلك السرعةلذا فإن التجربة واعدة للغاية بالنسبة لخطوات الطفل الأولى.

ووجد الباحثون أيضًا أنه مع زيادة الجهد الكهربائي، انخفض أداء الفطر. لقد تمكنوا من تعويض ذلك عن طريق إضافة المزيد من الفطر إلى الدائرة.

لن يكون لديك جهاز كمبيوتر فطري يعمل التمرير المصير الخاص بك في أي وقت قريب. ومع ذلك، تشير النتائج إلى أن هذا هو وسيلة ميمونة للبحث والتطوير في المستقبل نحو مكونات يمكن الوصول إليها ومنخفضة التكلفة وقابلة للتحلل الحيوي، مع تطبيقات محتملة تتراوح من الأجهزة الشخصية إلى الفضاء الجوي.

“كل ما تحتاجه للبدء في استكشاف الفطريات والحوسبة يمكن أن يكون صغيرًا مثل كومة السماد وبعض الأجهزة الإلكترونية محلية الصنع، أو كبير مثل مصنع استنبات بقوالب معدة مسبقًا”. يقول لاروكو. “كلهم قادرون على البقاء بالموارد المتاحة لنا الآن.”

كما الباحثين ملاحظة في ورقتهم“مستقبل الحوسبة يمكن أن يكون فطريًا.”

وقد تم نشر البحث في بلوس واحد.