Un reciente avance en el campo de la biotecnología sugiere que los hongos pueden ofrecer una solución innovadora para la fabricación de chips de memoria, reemplazando materiales tradicionales que requieren metales y minerales raros. Investigadores de la Universidad Estatal de Ohio han publicado un estudio en la revista PLOS que demuestra cómo la especie de hongo shiitake, conocida como Lentinula edodes, puede funcionar como memristores, dispositivos capaces de almacenar datos al recordar estados eléctricos previos, similar a la memoria humana.
Este descubrimiento abre nuevas posibilidades para la computación sostenible. Los hongos, que son fáciles de cultivar y biodegradables, presentan ventajas significativas sobre los memristores convencionales, que suelen depender de procesos de fabricación costosos y materiales difíciles de obtener.
La investigación se centró en cultivar hongos shiitake y champiñones, que fueron deshidratados para asegurar su viabilidad a largo plazo. Los investigadores conectaron estos hongos a circuitos electrónicos para evaluar su comportamiento bajo diferentes condiciones eléctricas. Los resultados mostraron que los memristores de shiitake pueden reproducir efectos de memoria similares a los de los chips semiconductores, alternando entre varios estados eléctricos con una velocidad notable.
Uno de los aspectos más destacados del estudio es que, aunque el rendimiento disminuye con frecuencias de voltaje más altas, aumentar el número de hongos conectados puede revertir esta tendencia. Este fenómeno refleja la plasticidad de las redes neuronales biológicas, donde la interconexión de múltiples componentes optimiza la transferencia y almacenamiento de información.
El investigador principal del proyecto, John LaRocco, señala que crear microchips que imiten la actividad neuronal real podría significar un gran avance en términos de eficiencia energética, especialmente en períodos de inactividad de las máquinas. Esta capacidad para replicar cómo el cerebro gestiona la memoria es crucial en un momento en que la industria informática busca reducir el consumo energético en sistemas de inteligencia artificial y centros de datos.
Los experimentos comenzaron con el cultivo de los hongos en condiciones controladas. Una vez que el micelio alcanzó un desarrollo óptimo, los hongos fueron deshidratados y luego rehidratados con agua desionizada antes de las pruebas eléctricas. A través de un circuito diseñado específicamente, los científicos analizaron la respuesta del material, evidenciando comportamientos similares a los de materiales ferromagnéticos, lo que sugiere un comportamiento memristivo.
La investigación destaca que los memristores orgánicos fabricados con hongos pueden integrarse en sistemas cuya arquitectura imita el funcionamiento del cerebro humano. Esto ofrece la posibilidad de crear redes adaptativas y flexibles, además de ser una solución ecológica que puede ayudar a abordar el problema del e-waste.
Las implicaciones de este hallazgo son amplias, y los autores del estudio enfatizan la importancia de considerar el impacto ambiental en el desarrollo tecnológico. Qudsia Tahmina, coautora del estudio, menciona que la creciente conciencia social sobre la necesidad de proteger el medio ambiente podría ser un motor detrás de innovaciones respetuosas con la naturaleza.
Además, la naturaleza escalable de esta tecnología permite su aplicación en diversas áreas, desde la computación en la nube hasta la exploración aeroespacial, donde la resistencia a la radiación de los hongos puede ser particularmente valiosa. Aunque la tecnología aún está en sus inicios, los investigadores creen firmemente en su viabilidad sin depender de grandes instalaciones industriales.
Para competir con chips convencionales, será necesario continuar miniaturizando los dispositivos y mejorando las técnicas de cultivo y programación, utilizando metodologías innovadoras. Sin embargo, el proceso de desarrollo puede llevarse a cabo con recursos limitados, desde simples montones de compost hasta instalaciones más complejas.
LaRocco concluye que cualquier persona interesada en explorar esta intersección entre hongos y computación puede comenzar con lo básico, lo que abre la puerta a nuevas oportunidades en la investigación y desarrollo tecnológico.
