2025/11/28

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香菇未來有望應用在生物電子學

香菇長期以來因其極強的韌性和獨特的特性而備受認可,也成為新興領域生物電子學的理想材料。美國俄亥俄州立大學(The Ohio State University)的研究團隊發現常見的食用菌如香菇(shiitake mushrooms),經過培養和訓練後,成為一種能夠記憶過去電力狀態的有機憶阻器(Organic Memristor)。研究結果顯示,這些基於香菇的設備不僅表現出與半導體晶片類似的可重複記憶效應,還可以用來製造其他類型的低成本、環保、受大腦啟發的計算組件。
團隊表示能夠開發出模擬真實神經活動的微晶片意味著,在機器待機或不使用時,無需耗費大量電力,有巨大的潛在計算和經濟優勢。真菌電子裝置並非新概念,但已成為開發永續運算系統的理想候選材料。因為它們可被生物降解,能夠最大限度地減少電力浪費,製造成本低於傳統的憶阻器和半導體,而後者通常需要昂貴的稀土礦物和資料中心的大量能源。以前有研究曾嘗試用菌絲體作為計算基質,但實驗設置不太理想。研究團隊培養了香菇和洋菇(button mushrooms),成熟後脫水以確保長期存活,然後連接到特殊的電子電路,最後以不同的電壓和頻率進行電擊。經過2個月的試驗,當香菇憶阻器被用作隨機存取記憶體時(RAM),其電子狀態切換速度高達每秒5,850個訊號,準確率約為90%。然而,隨著電壓頻率的增加性能會下降,但可以透過將更多香菇連接到電路中來解決性能問題。
社會越來越意識到保護環境的必要性,並確保為子孫後代保留環境,是推動這些新型生物友好理念的因素之一。有機憶阻器雖仍處於早期開發階段,未來可透過改善培養技術和小型化設備來優化生產過程。較大的香菇系統可應用於邊緣運算和航空航太的探索,較小的香菇系統可用於提升自主系統和穿戴式裝置的效能。
《產業發展中心 產業分析組 何玲玲 摘譯》
資料來源:https://phys.org/news/2025-10-mushrooms-memory-chips-future.html 

 

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