Hongos, miel y sangre: los insólitos materiales que podrían revolucionar la electrónica biodegradable

Materiales tan cotidianos como los hongos shiitake, la miel y la sangre humana demostraron una capacidad insólita: pueden funcionar como memristores, dispositivos electrónicos capaces de almacenar y procesar información al “recordar” estados eléctricos previos.

Esta revelación, documentada por IEEE Spectrum, abre nuevas posibilidades para la electrónica biodegradable y la bioingeniería, con aplicaciones potenciales en campos como la medicina y la industria aeroespacial.

¿Qué es un memristor y por qué importa?

El memristor es un componente electrónico que almacena datos como niveles de resistencia, permitiendo que un circuito “recuerde” la actividad eléctrica pasada. De acuerdo con lo difundido, estos dispositivos suelen fabricarse con una fina capa de dióxido de titanio o materiales dieléctricos similares, situada entre dos electrodos metálicos.

Al aplicar un voltaje suficiente, se forman filamentos conductores en la capa dieléctrica, lo que modifica la resistencia y, por tanto, almacena información. Invertir el voltaje revierte el proceso, dotando al memristor de una memoria eléctrica.

Su uso se extiende a chips que combinan procesamiento y almacenamiento de datos, y la búsqueda de alternativas más sostenibles impulsó la experimentación con materiales biológicos y cotidianos.

Hongos shiitake como memristores

Un estudio de 2025 de la Universidad Estatal de Ohio demostró que los hongos shiitake pueden actuar como memristores, con ventajas notables frente a los materiales convencionales. El equipo, liderado por John LaRocco, cultivó nueve muestras de shiitake en condiciones óptimas, alimentadas con una mezcla de farro, trigo y heno.

Tras su maduración, los hongos se secaron y rehidrataron hasta alcanzar una conductividad moderada, momento en el que su estructura interna permitió la formación de caminos conductores similares a los de los memristores comerciales.

Al integrarlos en circuitos y someterlos a pruebas de voltaje, frecuencia y memoria, los hongos demostraron un comportamiento memristivo ideal en el 90% de los casos para señales de hasta 5,85 kilohertzios.

Aunque los materiales tradicionales operan a frecuencias mucho mayores, estos resultados son significativos para materiales biológicos. LaRocco, citado por IEEE Spectrum, destaca que “el shiitake tiene un rendimiento sorprendentemente bueno en comparación con los memristores convencionales”.

Más allá del rendimiento, los hongos presentan ventajas adicionales: son altamente resistentes a la radiación y a condiciones ambientales adversas, lo que los hace atractivos para aplicaciones en entornos extremos. “Están creciendo en troncos en Fukushima y en muchas zonas muy agrestes del mundo, así que ese es uno de sus atractivos”, señaló LaRocco.

Además, su cultivo a gran escala ya está industrializado, lo que facilitaría su adopción en la fabricación de dispositivos electrónicos sostenibles. Aunque el investigador considera poco probable el desarrollo de procesadores gráficos a base de hongos, sí vislumbra oportunidades en los sectores aeroespacial y médico.

Miel como memristor

En 2022, un equipo de la Universidad Estatal de Washington, encabezado por Feng Zhao, exploró el potencial de la miel como material para memristores, motivados por la necesidad de reducir los residuos electrónicos. Zhao, citado por IEEE Spectrum, subraya que “la electrónica moderna genera 50 millones de toneladas de residuos electrónicos al año, de los cuales solo se recicla alrededor del 20%”, y que “la miel ofrece una alternativa biodegradable”.

El proceso consistió en mezclar miel comercial con agua, eliminar burbujas de aire en vacío, extender la mezcla sobre cobre, hornearla a 90℃ (194℉) durante 9 horas y cubrirla con electrodos circulares de cobre. El resultado fue una capa de miel de 2,5 micrómetros de grosor que funcionó como dieléctrico, permitiendo la formación y disolución de filamentos conductores de cobre al aplicar voltaje.

Asimismo, el memristor de miel logró alternar entre estados de baja y alta resistencia en 500 y 100 nanosegundos, respectivamente, velocidades comparables a algunos materiales no alimentarios. Entre sus ventajas destaca su bajo costo, disponibilidad y completa biodegradabilidad, ya que se disuelve en agua y no genera residuos tóxicos.

Sin embargo, el equipo advirtió que para lograr una biodegradabilidad total, los componentes de cobre deberían sustituirse por metales solubles como magnesio o tungsteno, aunque el rendimiento de estos aún se encuentra en estudio.

Sangre humana como memristor

En 2011, investigadores en India evaluaron la sangre humana como posible memristor, apenas tres años después de la creación del primer dispositivo de este tipo. El experimento, descrito por IEEE Spectrum, consistió en llenar un tubo de ensayo con sangre fresca tipo O+, insertar dos sondas conductoras y aplicar voltajes de uno, dos y tres voltios. Para simular condiciones fisiológicas, también se probó el flujo de sangre a razón de una gota por segundo.

Aunque los ensayos fueron preliminares y se limitaron a medir la corriente, los resultados mostraron que la resistencia podía ajustarse mediante el voltaje aplicado y que variaba menos del 10% durante los 30 minutos posteriores.

Los autores concluyeron que su dispositivo “parece un memristor de sangre humana”. Esta propiedad podría aprovecharse en el tratamiento de enfermedades relacionadas con desequilibrios iónicos, empleando componentes electrónicos basados en tejido humano en lugar de medicamentos. En años recientes, otros equipos han explorado el uso de memristores de sangre para abordar afecciones como hiperglucemia o miopía.

Perspectivas con el sistema

La comparación entre hongos, miel y sangre como materiales para memristores reveló un potencial significativo para la electrónica verde.

Los hongos destacan por su resistencia a la radiación y su disponibilidad industrial; la miel ofrece una opción biodegradable y de bajo costo, aunque requiere mejoras en la sustitución de metales; la sangre, por su parte, abre vías para aplicaciones médicas innovadoras. No obstante, persisten desafíos técnicos, como la velocidad de operación y la integración de materiales completamente biodegradables.

Según IEEE Spectrum, estos avances sugirieron que, aunque la fabricación de procesadores complejos a partir de hongos aún no es viable, el desarrollo de dispositivos electrónicos sostenibles y adaptados a entornos extremos o aplicaciones médicas se perfila como una posibilidad real en el futuro cercano.