Chế tạo bộ nhớ máy tính từ… nấm

Máy tính sử dụng sợi nấm để lưu trữ thông tin có thể trở thành giải pháp giúp máy tính tiêu thụ ít tài nguyên hơn và giá rẻ hơn.

Các nhà khoa học đã dùng nấm shiitake (nấm hương/nấm đông cô - tên khoa học là Lentinula edodes) để chế tạo các điện trở nhớ (memristor - các thành phần điện lưu trữ thông tin trong điện trở) không phải từ titanium dioxide hay silocon mà là từ phần trông giống rễ của nấm, được gọi là sợi nấm (mycelium).

Kết quả, nhóm đã tạo ra một điện trở nhớ có hiệu suất tương đương chip silicon, song có chi phí thấp và thân thiện môi trường theo cách mà nhiều linh kiện máy tính hiện nay không có được, theo trang ScienceAlert ngày 28-10.

Nhóm nghiên cứu cân nhắc dùng nấm làm linh kiện máy tính một phần vì mạng lưới sợi nấm hoạt động tương tự mạng lưới thần kinh. Chúng có cấu trúc tương tự và truyền thông tin bằng tín hiệu điện và hóa học, giống như bộ não con người.

Nhóm đã chọn nấm shiitake vì đây là loài nấm mạnh khỏe, có sợi nấm đàn hồi tốt và chống được các tác nhân gây căng thẳng như bức xạ.

Sau khi nuôi cấy trong phòng thí nghiệm, nhóm đã phơi chín đĩa petri chứa nấm dưới ánh nắng trực tiếp ở nơi thông thoáng để đảm bảo khả năng sống lâu dài của chúng.

Sau đó, họ kết nối mỗi mẫu nấm với một mạch điện chuyên dụng. "Chúng tôi kết nối dây điện và các đầu dò ở những thời điểm khác nhau trên nấm do các phần khác nhau của nấm có tính chất điện khác nhau. Tùy thuộc vào điện áp và khả năng kết nối, chúng tôi ghi nhận các hiệu suất khác nhau", nhà tâm thần học John LaRocco, làm việc tại Đại học bang Ohio (Mỹ), cho biết.

Nhóm nghiên cứu đã đạt được hiệu suất 5.850Hz, với độ chính xác tới 90% từ "điện trở nhớ nấm" của họ. Điều này có nghĩa là điện trở này có thể chuyển đổi tín hiệu với tốc độ khoảng 5.850 lần/giây. Các điện trở nhớ chậm nhất trên thị trường hiện nay có tốc độ gần gấp đôi con số này, cho thấy nghiên cứu này cực kỳ hứa hẹn từ những bước đầu tiên.

Máy tính hoạt động bằng sợi nấm sẽ không thể sớm có mặt trên thị trường. Tuy nhiên, phát hiện này cho thấy đây là một hướng đi đầy hứa hẹn cho các nghiên cứu và phát triển trong tương lai, nhằm hướng đến các linh kiện giá thành thấp, dễ tiếp cận và có thể phân hủy sinh học.

Nghiên cứu này cũng có thể phục vụ cho các ứng dụng tiềm năng, từ thiết bị cá nhân đến ngành hàng không vũ trụ. Nhóm viết trong nghiên cứu, công bố trên tạp chí PLOS One, rằng "tương lai của máy tính có thể là nấm".