Shiitake gombák, mint élő memrisztorok: környezetbarát számítástechnika a jövőből

nov 2, 2025 | Tech

A shiitake gombák talán inkább a konyhában, a wokban készült ételekben ismertek, de most egy egészen új szerepben tűnnek fel: élő processzorként, amelyek képesek adatokat tárolni és visszahívni, hasonlóan egy félvezető chiphez – mindezt szinte nulla környezeti lábnyommal.

A kutatás háttere és célja

Az Ohio State University kutatói felfedezték, hogy a gombák – pontosabban a shiitake gomba – képesek memrisztorként működni. A memrisztor egy olyan mikroszkopikus alkatrész, amelyet számítógépes chipekben használnak az adatok feldolgozására és tárolására. A kutatócsoport kimutatta, hogy a shiitake alapú eszközök hasonlóan reprodukálható memóriahatásokat mutatnak, mint a hagyományos félvezető chipek, és alkalmasak lehetnek alacsony költségű, környezetbarát, ideghálózat-inspirálta komponensek létrehozására.

Mi az a memrisztor és miért fontos?

A memrisztor (memory resistor – memóriaellenállás) egy olyan áramköri elem, amely ellenállása változik attól függően, hogy mennyi elektromos áram haladt át rajta korábban – vagyis “emlékszik” a múltbeli elektromos aktivitásra. A hagyományos memrisztorokat fémoxidokból vagy szilíciumból készítik, amelyek előállítása ritkaföldfémeket igényel, magas hőmérsékleten történik és jelentős energiafelhasználással jár.

Ezzel szemben a gombák mikroszkopikus fonalas hálózata, a micélium – amely a gomba tápanyagfelvételét és kommunikációját biztosítja – szobahőmérsékleten nevelhető és életciklusa végén könnyen komposztálható. Ezáltal fenntarthatóbb alternatívát kínál az elektronikai alkatrészek előállításában.

A shiitake micéliumának vizsgálata memrisztorként

A kutatók shiitake és csiperkegombákat tenyésztettek organikus táptalajon Petri-csészékben addig, amíg egy sűrű micéliumréteg nem borította be teljesen a felületet. Ezt követően a micéliumot kiszárították és elektronikus áramkörökhöz csatlakoztatták.

Amikor 10 Hz-től 5 850 Hz-ig terjedő feszültséget alkalmaztak az eszközre, a gombaáramkörök organikus memrisztorként kezdtek viselkedni. A kutatók különböző pontokon helyeztek el vezetékeket és mérőelektródákat, mivel a gomba eltérő részei eltérő elektromos tulajdonságokkal rendelkeznek. Az alkalmazott feszültség és az áramköri kapcsolatok függvényében változó teljesítményt figyeltek meg.

Eredmények: memóriahatás és megbízhatóság

Két hónapnyi kísérlet után kiderült, hogy RAM-ként használva a shiitake memrisztor képes volt elektromos állapotok között váltani és ezeket az információkat megtartani akár 5 850 jelváltás másodpercenként mintegy 90%-os pontossággal. Alacsony frekvencián ez az arány elérte az 95%-ot. A teljesítmény ugyan csökkent magasabb frekvencián, de ezt több gomba összekapcsolásával lehetett kompenzálni.

A gombák szerepe az elektronikai innovációban

Bár nem teljesen új ötlet gombákat használni elektronikában, az utóbbi időben egyre nagyobb érdeklődés mutatkozik irántuk számítástechnikai és energia-előállítási célokra is. A micélium önjavító háromdimenziós hálózatot alkot, amely inger hatására elektromos impulzusokat továbbít – hasonlóan az agy neuronjaihoz.

Szilíciummal ellentétben ez az organikus rendszer rugalmas, skálázható és képes új konfigurációkba nőni. Emellett jóval környezetbarátabb megoldást jelent a jelenlegi szintetikus modelleknél.

Környezettudatosság és jövőbeli kilátások

Qudsia Tahmina, az Ohio State Egyetem villamosmérnöki tanszékének docense hangsúlyozta: „A társadalom egyre inkább tudatában van annak, hogy védenünk kell környezetünket és meg kell őriznünk azt a jövő generációi számára.” Ez lehet az egyik fő hajtóereje az ilyen bio-barát innovációknak.

Bár még korai stádiumban van az organikus memrisztorok fejlesztése, a kutatók már dolgoznak azon is, hogyan lehetne kisebb méretűvé tenni ezeket az eszközöket a gyakorlati alkalmazásokhoz. Emellett folynak kísérletek arra is, hogy gombákat használjanak akkumulátorokhoz vagy elektromosság termeléséhez.

Gombák és számítástechnika: hol tartunk most?

  • Minden szükséges eszköz egy egyszerű komposzthalom méretétől kezdve akár egy nagyobb tenyésztőüzemig terjedhet.
  • A kísérletekhez elegendőek lehetnek házilag elkészített elektronikai elemek is.
  • A technológia fenntarthatóbb alternatívát kínálhat a jelenlegi félvezetős rendszerekkel szemben.

Összegzés

Az Ohio State Egyetem kutatásai új távlatokat nyitnak meg az organikus alapú számítástechnika terén. A shiitake gomba micéliuma nemcsak hogy képes memrisztorként működni, de mindezt alacsony energiafelhasználással és minimális környezeti hatással teszi. Ez egy lépéssel közelebb visz minket ahhoz a jövőhöz, ahol biológiai anyagokból készülnek számítógépes alkatrészek – fenntarthatóbb módon támogatva technológiai fejlődésünket.

A kutatás eredményei részletesen olvashatók a PLOS One tudományos folyóiratban.

Forrás: https://newatlas.com/computers/mushroom-memristors-computing/

Flock kamerák elleni helyi politikai mozgalmak az Egyesült Államokban

Flock kamerák használata egyre több amerikai városban és kisvárosban válik vitatottá, miközben a helyi lakosok és politikusok egyre hangosabban emelik fel szavukat a magánélet védelméért. Az NBC News által megkérdezett aktivisták és helyi döntéshozók hét államban –...

Netflix, YouTube és Spotify ajánlórendszerei: Hogyan működnek és milyen hatással vannak ránk?

Az ajánlórendszerek nem csupán azt jósolják meg, hogy mit fogsz megnézni vagy meghallgatni. Ennél sokkal kifinomultabbak: előre jelzik, hogy mit nézel a második epizód után, mit választasz egy kedd esti 11 órakor, vagy mennyi ideig maradsz előfizető. A Netflix mérnöki...

Az amerikai szénipar kihívásai a kínai kereskedelmi háború árnyékában

Az amerikai szénipar jelenleg komoly nehézségekkel néz szembe, mivel az Egyesült Államok elnöke, Donald Trump erőfeszítései a hazai szénipar támogatására egyre inkább aláássák a csökkenő külföldi értékesítések, különösen Kína importtilalma miatt. Az új kormányzati...

Michael Jackson “Thriller” slágere újra a Billboard toplisták élén Halloween előtt

Michael Jackson neve szinte mindig jelen van legalább egy-két Billboard-listán, és különösen az október közeledtével tapasztalható az a jelenség, hogy a Thriller című albuma és címadó dala újra kiemelkedő helyezéseket ér el. Ez az évről évre visszatérő trend jól...

MAGA felháborodása Donald Trump megszólításán a 60 Minutes interjúban

A 2025. október 31-én készült, CBS televízió által sugárzott 60 Minutes interjú során Donald Trump elnök egy szokatlan megszólítást kapott, amely heves reakciókat váltott ki a MAGA (Make America Great Again) táborból és a közösségi médiában egyaránt. Az interjú...

Stranger Things: Millie Bobby Brown zaklatási panaszt nyújtott be David Harbour ellen

A Netflix népszerű sorozatának, a Stranger Things-nek két főszereplője, Millie Bobby Brown és David Harbour között komoly feszültség alakult ki a sorozat ötödik, egyben utolsó évadának forgatása előtt. A brit Daily Mail exkluzív értesülései szerint Millie Bobby Brown,...

SK hynix lesz a legnagyobb nyertes a chip szuperciklusban, 2027-re megelőzheti a TSMC-t

Kim Hee-su, 2025. november 2. A dél-koreai félvezetőgyártó SK hynix várhatóan átveszi az első helyet a chipgyártók között bevétel alapján, és 2027-re megelőzi a jelenlegi piacvezető, a tajvani TSMC vállalatot – derül ki a japán Nomura Securities befektetési bank...

Flock kamerák elleni helyi politikai mozgalmak az Egyesült Államokban

Flock kamerák használata egyre több amerikai városban és kisvárosban válik vitatottá, miközben a helyi lakosok és politikusok egyre hangosabban emelik fel szavukat a magánélet védelméért. Az NBC News által megkérdezett aktivisták és helyi döntéshozók hét államban –...

Godzilla Minus Zero: Új fejezet a legendás franchise-ban

Godzilla rajongói számára izgalmas hírek érkeztek a közelmúltban: a franchise újabb fejezete, a Godzilla Minus Zero hivatalosan is bejelentésre került. A bejelentést a Godzilla Fest 2025 rendezvényen tették meg, amelyet minden évben Godzilla napján tartanak Tokióban,...

Youtube és a Biden-adminisztráció: Valóban volt-e nyomásgyakorlás a Covid-19 álhírek elleni fellépésben?

Az elmúlt hónapokban heves viták zajlottak az Egyesült Államokban arról, hogy a Biden-kormányzat befolyásolta-e a YouTube-ot a Covid-19 járvánnyal kapcsolatos félretájékoztatás visszaszorítása érdekében. Az Alphabet, a YouTube anyavállalatának jogi képviselői egy...

Mi ment félre a közösségi médiával? – Az algoritmusok és a rövid tartalmak hatása

Az elmúlt évtizedben a közösségi média olyan mértékben befolyásolta életünket, amire korábban nem volt példa. Bár eredetileg ezek a platformok az emberek összekapcsolására jöttek létre, mára egy sokkal sötétebb valóság bontakozott ki. A fiatal amerikaiak ma kevésbé...