Nấm có thể xử lý và lưu trữ dữ liệu thay chip silicon

[sunshine1104]

Thiết bị điện tử từ nấm có thể thay thế chip silicon nhờ chi phí sản xuất thấp, khả năng phân hủy sinh học và tiềm năng ứng dụng đa dạng.

Interesting Engineering cho biết các nhà nghiên cứu ở Đại học Ohio đang xem xét khả năng sử dụng nấm để thay đổi cách xử lý và lưu trữ dữ liệu kỹ thuật số. Trong nghiên cứu công bố trên tạp chí PLOS One, họ mô tả chi tiết cách trồng và "huấn luyện" những loại nấm thông dụng như nấm hương để hoạt động như bộ nhớ điện trở hữu cơ (bộ xử lý dữ liệu có khả năng ghi nhớ trạng thái điện trong quá khứ).

Nhóm nghiên cứu thí nghiệm với nấm sấy khô. Ảnh: Đại học Ohio

Trong thí nghiệm, thiết bị nấm hương thể hiện hiệu ứng nhớ lặp lại tương tự chip bán dẫn, mở ra tiềm năng sử dụng chúng để tạo ra các bộ phận máy tính lấy cảm hứng từ bộ não thân thiện với môi trường và chi phí thấp. Theo trưởng nhóm nghiên cứu John LaRocco, nhà khoa học tâm thần ở Trường Y Đại học Ohio, khả năng phát triển vi chip mô phỏng hoạt động thần kinh giúp tiết kiệm điện ở trạng thái chờ (standby) hoặc khi không sử dụng máy.


LaRocco và đồng nghiệp tập trung vào nấm hương và nấm mỡ, nuôi cấy nấm trước khi sấy khô để lưu trữ dài hạn. Các nhà nghiên cứu nối dây điện và máy dò với những điểm khác nhau ở nấm do mỗi bộ phận có tính chất điện riêng biệt, dẫn tới hiệu suất đa dạng dựa trên điện áp sử dụng.

Khi dùng như bộ nhớ máy tính (RAM), thiết bị từ nấm thay đổi thành công trạng thái điện ở tốc độ 5.850 tín hiệu/giây và duy trì độ chính xác khoảng 90% sau hai tháng. Tuy nhiên, hiệu suất bị ảnh hưởng khi tần số điện áp tăng lên, nhưng vấn đề có thể khắc phục bằng cách bỏ thêm nấm vào mạch điện.

Nấm luôn được đánh giá cao bởi sức sống bền bỉ đặc biệt và những đặc tính sinh học độc đáo. Các đặc điểm tự nhiên này biến chúng thành lựa chọn hoàn hảo để chế tạo thiết bị điện tử sinh học, lĩnh vực mới hướng tới phát triển vật liệu cho máy tính thế hệ tiếp theo. Thiết bị điện tử chế tạo từ nấm có thể là giải pháp bền vững và lý tưởng đối với hệ thống máy tính. LaRocco cho biết nấm dễ phân hủy sinh học và chi phí sản xuất rẻ hơn vật liệu bán dẫn thông thường vốn cần nhiều khoáng sản đất hiếm đắt đỏ và tiêu thụ nhiều năng lượng từ trung tâm dữ liệu. Sử dụng thiết bị điện tử từ nấm cũng giúp giảm thiểu rác thải.

Khả năng mở rộng quy mô của mạng máy tính dựa trên nấm cũng mở ra nhiều ứng dụng thú vị như điện toán biên và khám phá vũ trụ trong khi phiên bản nhỏ hơn có thể cải thiện hệ thống tự động và thiết bị đeo trên người. Tuy nhiên, theo Gulf News, bộ nhớ điện trở nấm đang ở giai đoạn nghiên cứu ban đầu với tốc độ và độ tin cậy thấp hơn nhiều so với chip silicon. Ngoài ra, thu nhỏ kích cỡ của chúng cũng là trở ngại lớn bởi bộ nhớ điện trở nấm khả thi cần nhỏ hơn nhiều so với phiên bản trong phòng thí nghiệm. Vấn đề độ bền, khả năng tích hợp và tuổi thọ cũng đáng lưu ý bởi chip bộ nhớ làm từ mô nấm sấy khô có thể hoạt động khác biệt ở các ngưỡng nhiệt độ cực hạn.