Microchips biodegradables: cómo los hongos pueden abrir nuevas posibilidades para una informática verde

Un equipo de científicos llevó a cabo una investigación en la Universidad Estatal de Ohio para estudiar el potencial de los hongos como base de dispositivos electrónicos. El grupo cultivó hongos comestibles, entre los que se incluyen variedades como el shiitake, para valorar si es posible emplearlos como componentes que almacenen y procesen información, objetivo que aborda la necesidad de materiales más sostenibles para la computación.

Los experimentos se realizaron en laboratorios de esa institución, con el propósito de reducir el impacto ambiental y ofrecer alternativas frente a los microchips tradicionales. El trabajo se prolongó durante varios meses y evaluó la memoria eléctrica y la estabilidad de los dispositivos.

Según el reporte difundido por Science Daily y basado en datos de la Universidad Estatal de Ohio, los investigadores guiaron el crecimiento de hongos y, una vez alcanzado el desarrollo adecuado, deshidrataron las muestras.

En una segunda etapa, los hongos secos se conectaron a circuitos electrónicos diseñados para registrar respuestas ante variados voltajes y frecuencias. El propósito fue determinar si los hongos pueden funcionar como memristores, componentes orgánicos parecidos a las celdas de memoria en los chips modernos.

De acuerdo con el trabajo, los dispositivos desarrollados mostraron capacidad para reproducir comportamientos eléctricos comparables a los de semiconductores. Los memristores de hongos cambiaron sus estados eléctricos hasta 5.850 veces por segundo y alcanzaron una precisión cercana al 90%. El desempeño bajó en frecuencias altas, pero la conexión de múltiples hongos aumentó la estabilidad del sistema, fenómeno similar a las sinapsis de las neuronas en el cerebro.

El coordinador de la investigación, John LaRocco, científico especializado en psiquiatría en la Facultad de Medicina de la Universidad Estatal de Ohio, señaló que la replicación de la actividad neural a nivel de microchip representa una mejora en ahorro de energía. Si los dispositivos detectan inactividad, no necesitan energía para mantenerse en espera, lo que ofrece ventajas tanto en el consumo como en los costos informáticos.

LaRocco también aclaró que, si bien el concepto de dispositivos fúngicos no es nuevo, estos experimentos superan pruebas anteriores por su capacidad y consistencia. Según destacó el artículo, los materiales de origen biológico presentan ventajas claves en comparación con los actuales semiconductores.

Los hongos son baratos, fáciles de producir y biodegradables, a diferencia de los chips tradicionales que dependen de minerales raros y procesos que demandan alta energía. Esta diferencia podría ayudar a disminuir la cantidad de residuos electrónicos y la extracción de recursos escasos.

LaRocco explicó que el micelio del hongo como sustrato para computación ya fue explorado antes, aunque en arreglos menos eficientes. El estudio reciente, publicado en la revista PLOS One, avanzó en el límite superior de rendimiento de estos sistemas memristivos.

El trabajo contó con la colaboración de Qudsia Tahmina, profesora asociada de ingeniería eléctrica e informática en la misma universidad, quien remarcó que la adaptabilidad de los hongos facilita su integración en diversas plataformas tecnológicas. Tahmina dijo que el creciente interés social en el cuidado ambiental impulsa soluciones como la computación sostenible basada en organismos vivos.

Según Tahmina, la flexibilidad de los hongos ofrece escenarios diferenciados para su aplicación. Los sistemas grandes podrían tener uso en dispositivos de computación en el borde o exploración aeroespacial; los de menor tamaño, en tecnologías autónomas y accesorios digitales de uso personal. La profesora proyectó que el desarrollo de plataformas más complejas será viable con avances en la miniaturización y mejoras en los métodos de cultivo.

El estudio de la Universidad Estatal de Ohio subrayó que el campo de los memristores fúngicos aún se encuentra en una etapa temprana. Para que compitan con microchips de silicio, deben mejorar en eficiencia y reducir su tamaño. Los investigadores prevén que el rechazo a dispositivos de gran tamaño y la necesidad de eficiencia energética acelerarán la transición hacia componentes ecológicos.

De acuerdo con los autores, el equipamiento básico para investigar o producir tecnología de hongos puede variar. Una persona puede emplear implementos domésticos como pilas de compost y algunos circuitos básicos, mientras que la industria podría recurrir a sistemas estandarizados en fábricas con grandes capacidades.

Según los datos proporcionados por la propia universidad, el desarrollo de componentes electrónicos inspirados en la biología abre nuevas rutas para la tecnología ambientalmente responsable. La combinación de bajo costo, reciclado, eficiencia y versatilidad de los hongos establece una base sólida para el surgimiento de plataformas informáticas en sintonía con la protección ambiental.