Según una nueva investigación, las redes de hongos podrían algún día reemplazar los pequeños componentes metálicos que procesan y almacenan datos informáticos.
Los hongos son conocidos por su robustez y sus inusuales propiedades biológicas, cualidades que los hacen atractivos para la bioelectrónica. Este campo emergente combina biología y tecnología para diseñar materiales innovadores y sostenibles para futuros sistemas informáticos.
Convertir hongos en dispositivos de memoria viva
Investigadores de la Universidad Estatal de Ohio descubrieron recientemente que los hongos comestibles, como los hongos shiitake, pueden cultivarse y dirigirse para que actúen como monumentos biológicos. Estos elementos actúan como células de memoria que retienen información sobre condiciones eléctricas previas.
Sus experimentos muestran que los dispositivos basados en hongos pueden reproducir el mismo tipo de comportamiento de memoria que se observa en los chips semiconductores. Es posible que puedan crear otros dispositivos informáticos similares al cerebro, respetuosos con el medio ambiente y cuya fabricación cueste menos.
“Ser capaz de crear microchips que imitan la actividad nerviosa real significa que no se necesita mucha energía para estar en espera o no usar la máquina”, dijo John Larocco, autor principal del estudio y psiquiatra de la Facultad de Medicina del Estado de Ohio. “Esto es algo que podría tener un enorme beneficio computacional y económico potencial”.
La promesa de la electrónica fúngica
LaRocco señaló que la electrónica tipo hongo no es un concepto nuevo, pero se está volviendo cada vez más práctica para la informática sostenible. Debido a que los materiales fúngicos son biodegradables y baratos de producir, pueden ayudar a reducir los desechos electrónicos. Por el contrario, la producción y el funcionamiento de semiconductores convencionales suelen requerir minerales raros y grandes cantidades de energía.
“El micelio como sustrato informático se ha explorado antes en configuraciones menos intuitivas, pero nuestro trabajo intenta llevar uno de estos sistemas memristivos a sus límites”, dijo.
Los resultados del equipo fueron publicados. Más uno.
Cómo los científicos probaron la memoria de los hongos
Para probar sus habilidades, los investigadores cultivaron muestras de shiitake y champiñones. Una vez madurados, se deshidrataron para su conservación y luego se conectaron a circuitos electrónicos personalizados. Los hongos fueron expuestos a corrientes eléctricas controladas a diferentes voltajes y frecuencias.
“Conectaremos cables eléctricos y sondas a diferentes puntos del hongo porque sus partes individuales tienen diferentes propiedades eléctricas”, dijo LaRocco. “Dependiendo del voltaje y de la conexión, observábamos diferentes resultados”.
Resultados sorprendentes del circuito de las setas
Después de dos meses de pruebas, los investigadores descubrieron que su memristor basado en hongos podía cambiar entre estados eléctricos 5.850 veces por segundo con aproximadamente un 90% de precisión. Aunque el rendimiento disminuía a altas frecuencias eléctricas, el equipo notó que conectar múltiples hongos ayudaba a restaurar la estabilidad, de manera muy similar a las conexiones neuronales en el cerebro humano.
Qudsia Tahmina, coautora del estudio y profesora asociada de ingeniería eléctrica e informática en la Universidad Estatal de Ohio, dijo que los resultados resaltan la facilidad con la que los hongos se pueden adaptar a la informática. “La sociedad es cada vez más consciente de la necesidad de proteger nuestro medio ambiente y de cómo podemos preservarlo para las generaciones futuras”, afirmó Tahmina.
Basándose en la flexibilidad de los hongos, los hongos tienen el potencial de mejorar la informática, dijo Tahmina. Por ejemplo, los grandes sistemas tipo hongo pueden resultar útiles en la informática de punta y la exploración espacial; Los pequeños para mejorar el rendimiento de los sistemas autónomos y los dispositivos portátiles.
De cara al futuro: el futuro de la informática fúngica
Aunque los memristores orgánicos todavía están en su infancia, los científicos pretenden perfeccionar los métodos de cultivo y reducir el tamaño de los dispositivos en trabajos futuros. Lograr componentes fúngicos más pequeños y más eficientes será clave para convertirlos en alternativas viables a los microchips tradicionales.
“Todo lo que necesitas para empezar a explorar los hongos y la informática puede ser tan pequeño como una pila de abono y algunos aparatos electrónicos caseros o tan grande como una fábrica de cultivos con plantillas prefabricadas”, dice LaRocco. “Todos son viables con los recursos que tenemos ahora”.
Otros contribuyentes del estado de Ohio al estudio incluyen a Ruben Petreka, John Simonis y Justin Hill. La investigación fue apoyada por el Honda Research Institute.
