Je hebt geen hypertechnologisch laboratorium nodig om een revolutionair idee te laten ontstaan: soms is een paddenstoel al genoeg. Aan de Ohio State University heeft een groep onderzoekers ontdekt dat shiitakes – ja, degene die we gebruiken bij het koken – kunnen functioneren als kleine biologische computers die informatie kunnen opslaan en kunnen reageren op elektrische stimuli. Ja, je leest het goed: paddenstoelen die ‘leren’. Het gaat niet om magie, maar om grenswetenschap.
De kern van het experiment is een systeem genaamd memristor – een soort ‘elektronisch neuron’ dat in staat is de ontvangen elektrische signalen te onthouden en zich aan te passen zoals onze hersenen dat doen. Normaal gesproken worden deze chips in silicium gebouwd, met dure processen die een grote impact hebben op het milieu. Amerikaanse wetenschappers hebben besloten het metaal te vervangen door mycelium, het ondergrondse netwerk van schimmels, en zo een ‘mushristor’ te creëren, een biologische en duurzame versie van het kunstmatige brein.
Om het te bouwen kweekten de onderzoekers paddenstoelen op een bedje van spelt, tarwekiemen en hooi. Zodra het witte myceliumtapijt was gevormd, droogden ze het in de zon en rehydrateerden het vervolgens om de geleidbaarheid te herstellen. Door alles op een klein Arduino-circuit aan te sluiten, begon het mycelium te reageren op de elektrische impulsen, waarbij de weerstand werd aangepast en de ontvangen stimuli werden onthouden.
In de praktijk gedroeg de schimmel zich als een biologisch neuron, dat in staat was eerdere signalen te ‘herinneren’ en zijn gedrag dienovereenkomstig te veranderen. En het resultaat is verbluffend: tot 5.850 signalen per seconde met een nauwkeurigheid van 90%, bijna net zo goed als de eerste siliciumchips.
Computers die zichzelf laten groeien, zichzelf repareren en biologisch afbreken
@Plosone
Het ‘paddenstoelen berekenen’ is geen laboratoriumspel, maar een experiment dat een revolutie teweeg kan brengen in de duurzame technologie. Mycelium – het netwerk dat de basis vormt van paddenstoelen – is niet alleen zelfherstellend en flexibel, maar ook volledig biologisch afbreekbaar. Met andere woorden: als deze biochips op een dag op een stortplaats belanden, zouden ze op natuurlijke wijze ontbinden zonder giftige sporen of zware metalen achter te laten.
Dat is nog niet alles: onderzoekers hebben ontdekt dat paddenstoelen hun geheugen behouden, zelfs als ze uitgedroogd zijn, en zelfs straling kunnen weerstaan, dankzij een stof die lentinan wordt genoemd. Dit betekent dat mushristors kunnen worden gebruikt in de ruimte, waar normale elektronische circuits snel degraderen.
Het potentieel? Enorm. Van biologisch afbreekbare draagbare technologieën tot zelfherstellende computers, tot systemen die zelfstandig groeien en zich aanpassen, net als echte organismen. Zoals onderzoeker Qudsia Tahmina uitlegde:
De maatschappij en de wetenschap zijn op zoek naar schonere en minder energie-intensieve oplossingen, en paddenstoelen zouden een concreet antwoord kunnen zijn.
Natuurlijk zullen we Spotify niet in een shiitake kunnen installeren, maar het idee dat de natuur een integraal onderdeel van de computer kan worden, is op zichzelf al een klein wonder. En wie weet kunnen we over een paar jaar wel een computer op het aanrecht laten groeien.
Mogelijk bent u ook geïnteresseerd in:
