Shiitake statt Silizium: Pilze als Speicherchips schmecken der Forschung

Forscher der Ohio State University haben Speicherbausteine aus Shiitake-Pilzen gezüchtet. Die lebenden Netzwerke verhalten sich elektrisch wie Nervenzellen - und könnten künftig als nachhaltige Bausteine für energiearme KI-Computer dienen.

Organische Elektronik: Pilze als Game-Changer

Wenn man Pilze wachsen lässt, denkt kaum jemand an Computertechnik. Doch tief im weißen Fadengeflecht eines Shiitake-Pilzes läuft elektrische Kommunikation ab - winzige Spannungsspitzen, die an Nervenimpulse erinnern. Dieses natürliche Signalverhalten haben Forscher nun genutzt, um daraus elektronische Bauteile zu formen.

Die Idee stammt aus der sogenannten neuromorphen Elektronik. Hier versuchen Ingenieure, Rechenprozesse nach dem Vorbild des Gehirns zu gestalten. Statt starre Transistoren zu schalten, verändern sogenannte Memristoren ihren elektrischen Widerstand - ähnlich wie Synapsen ihre Stärke anpassen, wenn sie lernen. So können sie Informationen speichern, ohne ständig Energie zu verbrauchen.

Wir demonstrieren Pilz-Computing über Myzel-Netzwerke, die mit Elektroden verbunden sind, und zeigen, dass Pilz-Memristoren gezüchtet, trainiert und durch Dehydrierung konserviert werden können.

Die Studie in PLOS ONE zeigt, dass sich solche Memristoren auch aus dem Myzel von Shiitake-Pilzen herstellen lassen. Das Team kultivierte das Pilzgeflecht in flachen Schalen, trocknete es, reaktivierte es mit Feuchtigkeit und verband es anschließend mit Elektroden. Unter wechselnden Spannungen reagierte das Material reproduzierbar: es "lernte" elektrische Muster und behielt sie bei. Bei Tests arbeitete der Pilz-Chip bei 5,85 Kilohertz immer noch stabil - mit einer Genauigkeit von rund 90 Prozent.

Damit entsteht ein völlig anderer Typ Speicher: biologisch, abbaubar und stromsparend. Während herkömmliche Chips seltene Metalle und energieintensive Fertigung erfordern, wächst der Pilz-Schaltkreis buchstäblich von selbst. Nach dem Trocknen bleibt er funktionsfähig, lässt sich lagern und wieder aktivieren. Das spart Ressourcen und vermeidet Elektroschrott.

Myzel mit Ziel

Hinzu kommt eine erstaunliche Eigenschaft: Shiitake-Myzel gilt als strahlenresistent. Bestimmte Zellbestandteile wie das Polysaccharid Lentinan schützen es vor Oxidationsschäden. Deshalb sehen die Autoren auch Einsatzmöglichkeiten in der Raumfahrt - etwa für Sensoren oder Recheneinheiten, die kosmischer Strahlung standhalten.

Noch sind die Pilz-Chips groß und experimentell. Doch langfristig könnten sie zeigen, dass "lebende" Elektronik kein Widerspruch sein muss. Fungal Computing - also Rechnen mit Pilzen - könnte eines Tages leise in Geräten arbeiten, die kaum Energie benötigen und sich nach Gebrauch einfach zersetzen.


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