دانشمندان: احتمالا قارچ‌ها حافظه کامپیوترهای آینده باشند!

پژوهش‌های جدید نشان می‌دهند که شبکه‌ای از قارچ‌ها ممکن است جایگزینی برای دستگاه‌های فلزی بسیار کوچک باشند که در پردازش و ذخیره‌سازی حافظه‌های دیجیتال و سایر داده‌های کامپیوتری به کار می‌روند.

کد خبر: ۳۶۸۲۲۵

تاریخ : ۰۴ آبان ۱۴۰۴ - ۱۷:۴۲

نوشته

به گزارش شهرآرارنیوز، قارچ‌ها سال‌هاست که به دلیل مقاومت چشمگیر و ویژگی‌های منحصربه‌فردشان شناخته می‌شوند. توانایی‌های ذاتی آنها باعث شده تا به گزینه‌هایی ایده‌آل برای الکترونیک زیستی تبدیل شوند. الکترونیک زیستی حوزه‌ای نوظهور که می‌تواند در توسعه مواد جدید برای رایانش نسل آینده نقش مهمی ایفا کند.

پژوهشگران دانشگاه ایالتی اوهایو اخیراً کشف کرده‌اند که قارچ‌های خوراکی رایج مانند شیتاکه را می‌توان پرورش و آموزش داد تا مانند ممریستور‌های ارگانیک عمل کنند. ممریستور نوعی پردازنده داده است که می‌تواند وضعیت‌های الکتریکی گذشته را به خاطر بسپارد. نتایج این تحقیق در مجله PLOS One منتشر شده است.

محققان در این پروژه قارچ‌های شیتاکه و دکمه‌ای پرورش دادند. زمانی که قارچ‌ها بالغ شدند، فرایند دهیدراته را پشت سر گذاشتند تا استفاده طولانی‌مدت از آنها ممکن شود. سپس دانشمندان آنها را به مدار‌های الکترونیکی مخصوصی متصل و با ولتاژ‌ها و فرکانس‌های متفاوت به آنها برق وصل کردند. نتیجه این بود که با توجه به ولتاژ و شرایط اتصال، عملکرد خروجی متفاوت بود.

{$sepehr_key_161947}

پس از دو ماه، محققان متوجه شدند که وقتی از این قارچ‌ها به‌عنوان رم استفاده می‌کنند، ممریستور قارچی می‌تواند بین حالت‌های الکتریکی تا حداکثر ۵۸۵۰ سیگنال در هر ثانیه با دقت ۹۰ درصد سوئیچ کند. اما با افزایش فرکانسِ ولتاژ‌های الکتریکی، عملکرد دچار افت می‌شود. بااین‌حال، رفع مشکل ظاهراً با اتصال قارچ‌های بیشتر به مدار قابل دستیابی است.

یافته‌های محققان نشان داد که این تراشه‌های مبتنی بر قارچ شیتاکه نه‌تنها اثر تکرارپذیری مشابه تراشه‌های نیمه‌رسانا از خود نشان می‌دهند، بلکه می‌توان از آنها برای ساخت سایر انواع اجزای محاسباتی کم‌هزینه، سازگار با محیط‌زیست و الهام‌گرفته از مغز انسان نیز استفاده کرد.

«جان لاراکو»، نویسنده اصلی این تحقیق و پژوهشگر روان‌پزشکی در دانشکده پزشکی دانشگاه ایالتی اوهایو، می‌گوید: «توسعه ریزتراشه‌هایی که فعالیت‌های عصبی واقعی را تقلید می‌کنند به این معناست که برای حالت آماده‌به‌کار یا زمانی که دستگاه مورد استفاده نیست، به انرژی زیادی نیاز ندارید. این شرایط می‌تواند مزیتی بسیار بزرگ از نظر توان محاسباتی و اقتصادی باشد.»

لاراکو افزود که ایده تولید قطعات الکترونیکی با قارچ مفهومی تازه نیست، اما امروزه این ساختار‌ها به گزینه‌ای ایده‌آل برای توسعه سامانه‌های محاسباتی پایدار تبدیل شده‌اند؛ زیرا به دلیل قابلیت تجزیه‌پذیری زیستی، میزان ضایعات الکتریکی را کاهش می‌دهند و هزینه تولید پایین‌تری نسبت به ممریستور‌ها و نیمه‌رسانا‌های متداول دارند که ساخت آنها اغلب نیازمند استفاده از مواد معدنی کمیاب گران‌قیمت و مصرف بالای انرژی است.

منبع: دیجیاتو