科學家們用香菇構建了一個工作計算機內存

依靠真菌菌絲體來存儲信息的計算機有朝一日可能會成為當前一代內存硬件的低成本替代品。

使用普通的老香菇（香菇），科學家們已經建立了工作憶阻器– “記住”其過去電氣狀態的電路元件 – 而不是來自二氧化鈦或硅，但根狀（并且有點像神經元樣） 一種稱為菌絲.

其結果是憶阻器的性能可與硅基芯片相媲美，但具有潛在的低成本、可擴展性和環保性，而當今許多計算機組件所不具備。

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“能夠開發模仿實際神經活動的微芯片意味著您不需要大量電力來待機或不使用機器時，”精神病學家約翰·拉羅科說俄亥俄州立大學。“這可能是一個巨大的潛在計算和經濟優勢。”

開發行為類似于大腦的計算機需要開發行為也類似于大腦部分的組件。這些要求之一是憶阻器可以像突 觸– 管理信息流的神經元之間的連接點。

科學家們已經考慮使用蘑菇作為計算機部件，尤其是因為菌絲網絡以各種方式行事類似于神經網絡。它們的結構類似，并使用電和化學信號，就像大腦一樣。

但事實上，它們實際上并不是大腦，這意味著需要一些工程來讓它們做科學家需要它們做的事情。

該團隊使用香菇是因為該物種特別健壯、有彈性、抵抗壓力源比如輻射。研究人員將九個樣品播種在裝有香菇孢子的培養皿中，并在受控的溫度和濕度條件下生長。

當菌絲體長到足以覆蓋培養皿時，研究人員將每個樣品放在通風良好的地方，陽光直射，以確保其長期生存能力。這樣準備就緒，每個樣本都可以投入工作以測試其計算能力，并連接到一個專門構建的電路中，以淹沒電流.

“我們會在蘑菇的不同點連接電線和探頭，因為它的不同部分具有不同的電氣特性，”拉羅科 說.“根據電壓和連接性，我們看到了不同的性能。”

研究人員實現了 5,850 赫茲的性能，他們的“蘑菇管”的準確率為 90%——也就是說，它以每秒約 5,850 次的速度切換信號，或每 170 微秒左右切換一次。最慢的市售憶阻器起始溫度為速度略低于該速度的兩倍，因此該實驗對于第一步非常有希望。

研究人員還發現，隨著電壓的增加，蘑菇的性能會下降。他們能夠通過在電路中添加更多蘑菇來彌補這一點。

你不會讓菌絲體計算機供電你的末日卷軸任何時候。盡管如此，研究結果確實表明，這是未來研究和開發可獲得、低成本和可生物降解組件的吉祥途徑，潛在應用范圍從個人設備到航空 航天.

“開始探索真菌和計算所需的一切都可以小到堆肥堆和一些自制電子產品，也可以大到帶有預制模板的培養工廠，”拉羅科 說.“以我們現在擁有的資源，所有這些都是可行的。”

作為研究人員論文中的注釋，“計算的未來可能是真菌的。

該研究已發表在公共科學圖書館一號.

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