蘑菇是一种用途极其广泛的产品,在世界各地有多种用途。我们可以在牛排上或炒菜中使用它们,但它们在可持续技术的未来也蕴藏着巨大的潜力。
发表在《PLOS One》上的一项新研究发现,蘑菇具有一个令人兴奋的新用途:通过数据存储为未来计算机提供动力。得益于真菌高度发达的神经网络,蘑菇可以有效替代计算机中通常使用的昂贵金属设备。
“能够开发出模仿实际神经活动的微芯片,意味着在待机或机器未使用时不需要消耗大量电力,”该研究的主要作者 John LaRocco 在一份新闻稿中表示。“这可能是一个巨大的计算和经济优势。”
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蘑菇与生物电子学
科学家们早已知道,蘑菇,以及真菌,都非常顽强,并具有许多使其独一无二的特性。它们能够创建神经网络的能力,使其特别适合生物电子学——一个新兴的跨学科研究领域,结合了电子学和生物材料。
在这项研究中,研究人员专注于两种在厨房中常见的蘑菇:香菇和白蘑菇。他们发现这两种蘑菇可以被特意培养,以充当有机忆阻器。忆阻器是一种数据处理器,即使在断电后也能记住之前的电状态。
由于蘑菇的神经能力,它们能够像基于半导体的芯片一样有效地复制这些电记忆。
将蘑菇变成计算机芯片
研究人员在实验室中种植香菇和白蘑菇,用于生物技术实验。成熟并脱水后,将蘑菇连接到电子电路并进行电击。这些测试非常广泛,涉及不同的放置位置、电压和频率,以探索蘑菇的所有潜力。
“我们会将电线和探针连接到蘑菇的不同部位,因为它的不同部分具有不同的电特性。根据电压和连接方式,我们会看到不同的性能,”LaRocco 解释说。
这些实验持续了数月,蘑菇的表现持续稳定,以 90% 的准确率在记忆的电状态之间切换。蘑菇确实表现出一个弱点——电电压的频率越高,性能越差。
这种行为实际上与大脑神经网络的工作方式一致,并通过增加连接到网络的蘑菇数量来分担神经负荷来解决。
生物技术的未来
这项研究的成功表明,未来的技术在保护环境的同时,可以轻松地取得激动人心的进展。该研究的合著者 Qudsia Tahmina 补充说,社会对保护子孙后代环境的担忧“可能是推动这些生物友好型新想法的驱动因素之一”。
尽管仍处于早期开发阶段,蘑菇忆阻器可以用于从航空航天探索到可穿戴技术的一切领域。根据 LaRocco 的说法,它也可能是一种我们可以在家就能接触到的生物技术:“开始探索真菌和计算所需的一切,可能就像一个堆肥堆和一些自制电子产品一样简单。”
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- PLOS One. 香菇菌丝体制成的可持续忆阻器用于高频生物电子学















