Nấm ăn có thể lưu trữ dữ liệu kỹ thuật số

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Bang Ohio đang khám phá khả năng sử dụng nấm ăn thông thường như một phần trong hệ thống điện tử hữu cơ – cụ thể là các memristor (bộ xử lý có khả năng “ghi nhớ” trạng thái điện trước đó).

Trong thí nghiệm, nhóm nghiên cứu đã nuôi trồng và “huấn luyện” nấm hương để hoạt động như các memristor tự nhiên. Kết quả cho thấy những “con chip nấm” này có thể tái tạo hiệu ứng ghi nhớ tương tự chip bán dẫn, mở ra khả năng tạo ra linh kiện máy tính thân thiện với môi trường và có chi phí thấp.

Theo John LaRocco, nhà khoa học tại Trường Y, Đại học Bang Ohio và là tác giả chính của nghiên cứu, loại vật liệu này “có thể giúp tạo ra vi mạch mô phỏng hoạt động của nơ-ron thần kinh, tiết kiệm năng lượng đáng kể khi thiết bị ở chế độ chờ.” Ông nhấn mạnh: “Đây có thể là một lợi thế lớn cả về hiệu năng tính toán lẫn kinh tế.”

Nấm – vật liệu sinh học hoàn hảo cho điện tử xanh

Các vật liệu sinh học như nấm có nhiều ưu điểm vượt trội so với chất bán dẫn truyền thống. Chúng phân hủy sinh học, giá thành thấp và không cần khai thác khoáng sản hiếm – nguồn tài nguyên đang dần cạn kiệt.

Ngoài ra, việc sản xuất chip từ nấm tiêu tốn ít năng lượng hơn nhiều so với quy trình luyện kim silicon, góp phần giảm đáng kể lượng rác thải điện tử.

Để thử nghiệm, nhóm nghiên cứu tập trung vào hai loại nấm phổ biến: nấm hương và nấm mỡ. Sau khi nuôi trồng và làm khô để bảo quản lâu dài, các nhà khoa học gắn dây dẫn và đầu dò điện vào các vị trí khác nhau trên nấm, tận dụng sự khác biệt về đặc tính điện giữa các phần của cơ thể nấm.

Kết quả thật đáng kinh ngạc: thiết bị dựa trên nấm có thể thay đổi trạng thái điện ở tốc độ 5.850 tín hiệu mỗi giây, duy trì độ chính xác khoảng 90% sau hai tháng hoạt động. Khi tần số điện áp tăng cao khiến hiệu năng suy giảm, nhóm nghiên cứu chỉ cần bổ sung thêm nấm vào mạch là có thể khắc phục.

Công nghệ “máy tính từ nấm” hứa hẹn khả năng mở rộng đáng kể. Các hệ thống quy mô lớn có thể được ứng dụng trong điện toán biên, khám phá vũ trụ, trong khi phiên bản nhỏ hơn có thể dùng cho thiết bị đeo thông minh hoặc hệ thống tự động.

Dù còn ở giai đoạn thử nghiệm và cần thu nhỏ hơn nữa, LaRocco vẫn lạc quan về tiềm năng to lớn của công nghệ này: “Tương lai của điện toán sinh học có thể bắt đầu ngay từ một đống phân ủ và vài linh kiện điện tử tự chế, hoặc mở rộng thành nhà máy nuôi cấy quy mô lớn – tất cả đều khả thi với nguồn lực hiện có.”

Nếu thành công, “chip nấm” có thể trở thành giải pháp thay thế bền vững cho silicon, giúp giảm đáng kể tác động môi trường của ngành công nghệ số và mở ra kỷ nguyên mới cho điện tử sinh học.

Việt Vũ