Mạng lưới nấm có thể trở thành giải pháp tiềm năng cho các thiết bị kim loại nhỏ trong xử lý và lưu trữ dữ liệu kỹ thuật số trên chip nhớ máy tính.
Nấm được biết đến với khả năng phục hồi và những đặc tính độc đáo, điều này khiến chúng trở thành ứng viên lý tưởng cho máy tính điện tử sinh học – một lĩnh vực đang phát triển mạnh mẽ.
Các nhà nghiên cứu từ Đại học bang Ohio (Mỹ) đã phát hiện những loại nấm ăn được phổ biến, như nấm hương, có thể được trồng và huấn luyện để hoạt động như các memristor hữu cơ – một loại bộ xử lý dữ liệu có khả năng ghi nhớ trạng thái điện trong quá khứ. Phát hiện này cho thấy các thiết bị làm từ nấm hương không chỉ có hiệu ứng bộ nhớ tương tự như chip nhớ mà còn có thể tạo ra các linh kiện máy tính thân thiện với môi trường và chi phí thấp.
Tác giả chính của nghiên cứu, John LaRocco, cho biết: “Việc phát triển các vi mạch mô phỏng hoạt động thần kinh thực tế có thể giúp tiết kiệm năng lượng trong chế độ chờ hoặc khi máy không hoạt động, từ đó mang lại lợi thế lớn về mặt tính toán và kinh tế”.
Nấm mở ra hướng đi mới cho ngành công nghệ chip nhớ máy tính
Mặc dù tính điện tử của nấm không phải là một khái niệm mới, nhưng chúng đang trở thành lựa chọn lý tưởng cho các hệ thống máy tính bền vững. LaRocco cho biết, nấm giúp giảm thiểu chất thải điện tử nhờ khả năng phân hủy sinh học và chi phí sản xuất thấp hơn so với memristor và chất bán dẫn truyền thống.
Được công bố trên tạp chí PLOS One, nghiên cứu này đã nuôi cấy các mẫu nấm hương và nấm nút, sau đó kết nối chúng với các mạch điện tử máy tính và thử nghiệm ở nhiều điện áp khác nhau. Kết quả cho thấy, bộ nhớ nấm có thể chuyển đổi giữa các trạng thái điện với tốc độ lên tới 5.850 tín hiệu mỗi giây, với độ chính xác khoảng 90%.
Qudsia Tahmina, đồng tác giả nghiên cứu, nhấn mạnh việc lập trình và bảo quản nấm để hoạt động theo những cách hữu ích là khả thi và dễ dàng hơn mong đợi. Cô cho biết: “Xã hội ngày càng nhận thức rõ hơn về nhu cầu bảo vệ môi trường và điều này có thể thúc đẩy những ý tưởng linh kiện máy tính thân thiện với sinh học như thế này”.
Tahmina cũng cho biết, tiềm năng mở rộng điện toán nấm là rất lớn, với khả năng ứng dụng trong điện toán biên và thám hiểm không gian. Mặc dù memristor hữu cơ vẫn đang trong giai đoạn phát triển ban đầu, các nghiên cứu trong tương lai có thể tối ưu hóa quy trình sản xuất và thu nhỏ kích thước thiết bị máy tính .
“Mọi thứ bạn cần để bắt đầu khám phá nấm và điện toán có thể đơn giản như một đống phân trộn và một vài thiết bị điện tử tự chế, hoặc lớn hơn như một nhà máy nuôi cấy”, LaRocco kết luận.
