US-Forscher haben ein lebendiges Computersystem entwickelt. Hintergrund sind Hardware-Komponenten aus Pilzen, die elektrische Informationen verarbeiten und speichern können.
Wissenschaftler der Ohio State University haben Hardware-Komponenten für Computer aus Pilzen entwickelt. Ihre Forschung belegt, dass sogenannte Myzel-Netzwerke elektrische Informationen verarbeiten und speichern können. Damit schlagen die Experten einen Weg für energiearme Computer-Architekturen ein.
Die Forscher John LaRocco und Qudsia Tahmina veröffentlichten ihre Studie im Fachjournal PLOS ONE. Sie nutzen Myzel-Netzwerke als Grundlage für bioelektrische Bauteile. Diese Memristoren verarbeiten Daten, indem sie den Zustand vergangener elektrischer Signale beibehalten. Das Ergebnis ist ein System, das wie ein biologisches Gedächtnis funktioniert.
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Lebende Computer, die mit Pilzen betrieben werden
Die Forscher kultivierten gewöhnliche Shiitake-Pilze und Champignons. Sobald die Pilze reif waren, dehydrierten sie das Material. Dieser Schritt soll die langfristige Stabilität der organischen Bauteile sicherstellen. Das getrocknete Myzel wurde anschließend mit elektronischen Schaltkreisen und Sonden verbunden.
Da die elektrischen Eigenschaften variieren, schufen die Forscher mehrere Verbindungsstellen zwischen Pilz und Sonde. Denn: Das Myzel setzte gezielt unterschiedliche Spannungen und Frequenzen aus. Die Wissenschaftler beobachteten, wie das Material auf die elektrische Stimulation reagierte. Das System zeigte dabei messbare Gedächtniseffekte, die herkömmlichen Halbleiterchips gleichen.
Nach einer Testphase von zwei Monaten zeigte das System seine technischen Eigenschaften. Der Memristor schaltet etwa mit einer Geschwindigkeit von bis zu 5.850 Signalen pro Sekunde. Die Hardware erreichte eine Genauigkeit von 90 Prozent. Zwar sank die Leistung bei höheren Frequenzen, doch die Forscher fanden eine Lösung.
Hardware aus Pilzen
Sie behoben das Problem, indem sie zusätzliche Pilze an den Schaltkreis anschlossen. Dieses Prinzip orientiert sich an der Vernetzung eines echten Gehirns. Qudsia Tahmina erklärt, dass sich diese Technologie aufgrund ihrer Flexibilität skalieren lässt. Größere Systeme könnten künftig Aufgaben im Edge-Computing oder in der Weltraumforschung übernehmen.
Ein Vorteil liegt in der Umweltverträglichkeit der biologischen Hardware. Während herkömmliche Chips oft seltene Erden benötigen, wachsen Pilze mit vergleichsweise geringem Aufwand. Gleichzeitig verursachen sie weniger Elektroschrott, da sie biologisch abbaubar sind.
LaRocco erläutert, dass für erste Experimente lediglich ein Komposthaufen und einfache Heimelektronik nötig sind. In Zukunft könnten Fabriken diesen organischen Speicher in großem Stil produzieren. Allerdings müssen die Forscher die Memristoren noch deutlich verkleinern, um sie gegenüber aktueller Technik wettbewerbsfähig zu machen. Die Forschung steht am Anfang, doch die Natur bietet die notwendigen Ressourcen.
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