Zinātnieki uzbūvējuši dzīvu datoru no sēnēm
Saskaņā ar jauniem pētījumiem, sēnīšu tīkli kādu dienu varētu aizstāt sīkās metāla detaļas, kas apstrādā un uzglabā datus datoros, vēsta “Science Daily”.
Sēnes ir pazīstamas ar savu izturību un neparastajām bioloģiskajām īpašībām, kas padara tās pievilcīgas bioelektronikai. Šī jaunā joma apvieno bioloģiju un tehnoloģijas, lai izstrādātu inovatīvus, ilgtspējīgus materiālus nākotnes datorsistēmām.
Ohaio štata universitātes pētnieki nesen atklāja, ka ēdamās sēnes, piemēram, šitaki sēnes, var kultivēt un vadīt, lai tās darbotos kā organiski informācijas glabātāji. Šie komponenti darbojas kā atmiņas šūnas, kas saglabā informāciju par iepriekšējiem elektriskajiem stāvokļiem.
Viņu eksperimenti parādīja, ka uz sēņu bāzes veidotas ierīces varētu reproducēt tādu pašu atmiņas uzvedību, kāda novērojama pusvadītāju mikroshēmās. Tās varētu arī ļaut radīt citus videi draudzīgus, smadzenēm līdzīgus skaitļošanas rīkus, kuru ražošana izmaksātu mazāk.
"Spēja izstrādāt mikroshēmas, kas atdarina faktisko neironu aktivitāti, nozīmē, ka gaidīšanas režīmā vai tad, kad ierīce netiek izmantota, nav nepieciešams daudz enerģijas," sacīja Džons Laroko, pētījuma vadošais autors un psihiatrijas pētnieks Ohaio štata Medicīnas koledžā. "Tas var būt milzīgs potenciāls skaitļošanas un ekonomiskās priekšrocības ziņā."
Laroko atzīmēja, ka sēnīšu elektronika nav pavisam jauna ideja, taču tā kļūst arvien praktiskāka ilgtspējīgai skaitļošanai. Tā kā sēnīšu materiāli ir bioloģiski noārdāmi un lēti ražojami, tie var palīdzēt samazināt elektronisko atkritumu daudzumu. Turpretī parasto pusvadītāju ražošanai un darbībai bieži vien ir nepieciešami reti minerāli un liels enerģijas daudzums.
"Micēlijs kā skaitļošanas substrāts jau iepriekš ir pētīts mazāk intuitīvās vidēs, taču mūsu darbs cenšas paplašināt šādu sistēmu iespējas," viņš teica.
Lai pārbaudītu to spējas, pētnieki audzēja šitaki un šampinjonu paraugus. Kad tie bija nogatavināti, tie tika dehidrēti un pēc tam piestiprināti pie pielāgotām elektroniskām shēmām. Sēnes tika pakļautas kontrolētai elektriskajai strāvai ar dažādu spriegumu un frekvenču diapazonu.
Pēc divu mēnešu testēšanas pētnieki atklāja, ka viņu uz sēņu bāzes veidotais risinājums var pārslēgties starp elektriskajiem stāvokļiem līdz pat 5850 reizēm sekundē ar aptuveni 90% precizitāti. Lai gan veiktspēja samazinājās pie augstākām elektriskajām frekvencēm, komanda pamanīja, ka vairāku sēņu savienošana palīdzēja atjaunot stabilitāti - līdzīgi kā neironu savienojumi cilvēka smadzenēs.
Pētījuma līdzautore Kudsija Tahmina sacīja, ka rezultāti uzsver, cik viegli sēnes var pielāgot skaitļošanai. "Sabiedrība arvien vairāk apzinās nepieciešamību aizsargāt mūsu vidi un nodrošināt tās saglabāšanu nākamajām paaudzēm," sacīja Tahmina. "Tas varētu būt viens no faktoriem, kas veicina jaunu, bioloģiski draudzīgu ideju attīstību."
Balstoties uz sēņu piedāvāto elastību, arī rodas iespējas paplašināt sēnīšu skaitļošanu, sacīja Tahmina. Piemēram, lielākas sēņu sistēmas varētu būt noderīgas perifērijas skaitļošanā un kosmosa izpētē; mazākas sistēmas varētu būt noderīgas autonomo sistēmu un valkājamo ierīču veiktspējas uzlabošanā.
