Paměťový čip vyrobený z houby shiitake zní jako sci-fi, ale vědci ho už mají. Tzv. mushristor kombinuje biologickou strukturu s výpočetní technologií a slibuje ekologickou, flexibilní a recyklovatelnou alternativu ke klasickým čipům.
Letecký průmysl a špičková robotika sdílejí společnou posedlost: hledání součástek, které zaručují maximální spolehlivost v extrémních podmínkách. Po desetiletí byly řešením stále složitější a dražší syntetické materiály. Příští velká revoluce v této oblasti by se však mohla odehrát nikoliv ve špičkově vybavených čistých prostorách, ale v přírodě, a otevřít tak dveře elektronice, která je nejen odolnější, ale také biologicky odbouratelná a udržitelná. Neúnavné hledání nových sloučenin vedlo dokonce k vývoji téměř nepřekonatelného a plně recyklovatelného plastu, který nově definuje hranice odolnosti.
Zdroj této potenciální revoluce však neleží v novém polymeru nebo exotické slitině, ale pod našima nohama. Týmu vědců se podařilo vytvořit funkční paměťový čip, nazvaný „mushristor“, jehož základem je mycelium houby shiitake. Tento průlomový objev dokazuje, že je možné spojit biologii s výpočetní technikou a vytvořit levná, ekologicky šetrná elektronická zařízení, která jsou úžasně škálovatelná.
Výběr houby shiitake (Lentinula edodes) také není náhodný. Její robustní a odolné vlastnosti z ní činí ideálního kandidáta na odolnost vůči nepříznivým podmínkám, což je vlastnost, která se přímo přenáší na elektronickou součástku. Jak podrobně uvádí server ScienceAlert, zařízení je navrženo tak, aby napodobovalo nervovou činnost lidského mozku, což je schopnost známá jako neuromorfní výpočetní technika, která mu umožňuje zpracovávat a ukládat informace způsobem analogickým našim synapsím.
Z lesa až k elektrickému obvodu
Laboratorní testy, přestože byly úspěšné, však odhalily velkou výzvu. Prototyp dosáhl rychlosti přepínání 5 850 Hz s přesností téměř 90 %, což jsou hodnoty, které potvrzují platnost konceptu, ale stále nedosahují úrovně komerčních memristorů. Hlavní překážka se objevila, když byla součástka vystavena vyššímu elektrickému napětí, kdy její výkon začal klesat, což je běžný problém při vývoji nových materiálů.
Researchers turn mushrooms into living memory chips for sustainable computing
— TechSpot (@TechSpot) October 27, 2025
– Your future computer might come from a forest, not a factoryhttps://t.co/dkMbWqPh6b pic.twitter.com/6eBBKPJHbb
Ve skutečnosti se ukázalo, že řešení této překážky je stejně jednoduché jako důmyslné, a právě v tom spočívá velká výhoda tohoto biologického systému. Vědci zjistili, že pouhé přidání většího množství mycelia do obvodu stačí k vyrovnání ztráty účinnosti a k plnému obnovení stability. Tato modularita a schopnost „samoopravy“ představuje flexibilitu, kterou pevné materiály, jako je křemík, nemohou nabídnout, a otevírá tak obzor fascinujících aplikací pro elektroniku budoucnosti.
Revoluce v udržitelné elektronice
Použití mycelia hub shiitake představuje nejen průlom v technologii pamětí, ale má také významné důsledky pro udržitelnost. Tradiční elektronické komponenty, jako jsou křemíkové čipy, vyžadují energeticky a zdrojově náročné výrobní procesy a vytvářejí odpad, který se obtížně recykluje. Naproti tomu zařízení na bázi mycelia jsou biologicky odbouratelná a lze je vyrábět s mnohem menším dopadem na životní prostředí.
Potenciál mushristorů se neomezuje pouze na počítačové paměti. Schopnost těchto zařízení napodobovat lidské synapse naznačuje využití v umělé inteligenci a robotice, kde je klíčová energetická účinnost a schopnost učení. Kromě toho by flexibilita a schopnost samoopravy mycelií mohla vést k inovacím v konstrukci nositelných zařízení a environmentálních senzorů.
Výzvy a budoucnost technologií založených na houbách
Navzdory slibným pokrokům čelí technologie na bázi hub před svým širokým rozšířením významným výzvám. Škálovatelnost výroby a integrace se stávajícími elektronickými systémy jsou oblasti, které vyžadují další výzkum. Kromě toho se musí zlepšit výkonnost houbových paměťových čipů, aby mohly konkurovat současným technologiím.
Vědecká komunita je však optimistická. Kombinace biologie a technologie nabízí inovativní přístup k řešení složitých problémů a houba shiitake by mohla být jen začátkem. Budoucí výzkum by mohl zkoumat další druhy hub a mikroorganismů pro vývoj nových elektronických materiálů.
Houba shiitake se stává klíčovým hráčem při hledání udržitelnější a účinnější elektroniky. Vzhledem k tomu, že výzkumníci pokračují ve zkoumání možností biotechnologie, můžeme být na pokraji revoluce ve způsobu, jakým koncipujeme a vyrábíme elektronická zařízení.