La idea de un organismo vivo reemplazando un chip de silicio evoca inevitablemente escenarios de ciencia ficción. Sin embargo, un estudio reciente revela que las redes fúngicas pueden adoptar comportamientos eléctricos similares a la memoria, trazando así un camino hacia arquitecturas informáticas nuevas y de bajo consumo.
Esta investigación explora el potencial de los hongos como sustitutos de los componentes metálicos convencionales. Dotados de una resistencia natural y propiedades biológicas singulares, especies como el shiitake emergen así como candidatos serios para la bioelectrónica. Este sector en pleno auge busca precisamente elaborar los materiales de las tecnologías del mañana.
Los memristores fúngicos podrían ser interfaces ideales para la bioelectrónica de alta frecuencia, según los investigadores.
Crédito: John LaRocco Científicos de la Universidad Estatal de Ohio cultivaron y acondicionaron hongos comestibles para que se comportaran como memristores orgánicos. Estos componentes electrónicos conservan la memoria de las señales eléctricas previas, a la manera del cerebro humano. Su investigación, publicada en
PLOS One, prueba que tales sistemas pueden alcanzar un rendimiento comparable al de los chips clásicos.
Para probar estos memristores, el equipo empleó hongos shiitake y champiñones. Una vez deshidratados para asegurar su estabilidad, fueron conectados a circuitos electrónicos y luego estimulados eléctricamente. Los datos obtenidos muestran que estos sistemas fúngicos generan efectos de memoria reproducibles, con resultados similares a los de las tecnologías actuales.
Empleados como memoria de acceso aleatorio, estos memristores fúngicos logran modificar su estado eléctrico a una frecuencia de 5,85 kHz, con una precisión de aproximadamente el 90 %. Al igual que el cerebro, sus capacidades pueden incrementarse asociando varios hongos al mismo circuito. Este enfoque biomimético presenta además ventajas en cuanto a consumo energético.
Otra ventaja notable de este camino reside en su carácter sostenible. Biodegradables y fáciles de cultivar, los hongos permiten plantear una reducción de los residuos electrónicos y de los costes de producción, en comparación con los materiales tradicionales que dependen de minerales raros. Esta perspectiva ambiental fomenta la exploración de conceptos biocompatibles.
Esta tecnología podría encontrar salidas en diversos sectores, como la exploración espacial o los dispositivos portátiles. Los investigadores aspiran ahora a optimizar la producción afinando las técnicas de cultivo y miniaturizando los dispositivos. Ya en la actualidad, los recursos disponibles permiten explorar estas posibilidades a diferentes escalas.
¿Qué es un memristor?
Un memristor es un componente electrónico que ajusta su resistencia en función de la corriente eléctrica que lo ha atravesado. Conserva así un estado de memoria, incluso sin alimentación, lo que lo distingue de las resistencias, condensadores e inductores clásicos. Esta propiedad fue formulada teóricamente en los años 70, pero su concreción práctica es más reciente.
Los memristores se comparan frecuentemente con las sinapsis del cerebro humano, ya que relacionan el flujo magnético con la carga eléctrica. Esta característica los hace valiosos para crear memorias no volátiles, que no pierden sus datos al apagarse. También fundamentan los circuitos neuromórficos, diseñados para imitar el funcionamiento neuronal.
En las tecnologías actuales, los memristores permiten integrar el procesamiento y el almacenamiento de información en un solo componente. Esto autoriza una reducción del tamaño de los dispositivos y ahorros de energía, ya que los datos no tienen que transitar entre diferentes unidades.
Su desarrollo continúa, con investigaciones sobre diversos materiales, incluidos los biológicos. Los memristores orgánicos, como los basados en hongos, constituyen una alternativa prometedora a los materiales sintéticos, ofreciendo beneficios en materia de sostenibilidad y coste.
Fuente: PLOS ONE