Daten speichern in Shiitake-Pilzen mit Arduino: Honda finanziert Forschungen für nachhaltigen Chip-Ersatz

Forscher der Ohio State University haben Shiitake-Pilze in Speicherzellen umgewandelt, die von einem Arduino-Mikrocontroller-Board gesteuert werden. Die Studie wurde teilweise vom Honda Research Institute finanziert. Zunächst züchteten die Forscher vier große Shiitake-Pilze aus Sporen in einer für schnelles Wachstum optimierten Kultur. Nach sieben Tagen direkter Sonneneinstrahlung dehydrierten sie die Pilze zu runden Scheiben.

Mithilfe eines Arduino-UNO-Mikrocontroller-Boards, einfacher Drähte, Widerstände und anderer Komponenten wurde ein einfacher Spannungstest-Speicherkreis erstellt. Die Forscher nutzten die Fähigkeit der leitenden Myzel-Netzwerke in der porösen Struktur der Pilze, elektrische Ladungen zu leiten und zu speichern, um die Pilze als Memristoren (nichtflüchtige Speicherzellen) zu verwenden. Nachdem zwei Pilzscheiben verbunden und mit einem feinen Nebel aus deionisiertem Wasser rehydriert worden waren, um ihre Memristor-Eigenschaften zu aktivieren, begannen die Tests.

Zunächst wurde das Arduino-Board verwendet, um Rechteck- oder Sinuswellen-Spannungen in die Pilze einzuspeisen, während deren Zustand mit 56 kBaud ausgelesen wurde. Abhängig von der Art der Wellenform, der Spannung, der Frequenz und anderen Faktoren lag die Genauigkeit des Auslesens zwischen 46 und 95 Prozent. Die besten Ergebnisse wurden mit einer 10-Hz-5-V-Sinuswelle erzielt.

Anschließend wurden einzelne Lese-/Schreibvorgänge getestet, deren Ergebnisse zwischen 88 und 96 Prozent lagen. Diese fungalen Memristoren erzeugen deutlich weniger Abfall als herkömmliche Speicher auf Siliziumbasis und können entsorgt werden, ohne giftige Rückstände in Deponien zu hinterlassen. Da das System weniger als zwei Monate lang untersucht wurde, ist die Langlebigkeit der in Pilzen gespeicherten Daten noch unbekannt.

Leser, die selbst versuchen möchten, ein Shiitake-Pilz-Speichergerät zu Hause zu bauen, können sich ein Arduino UNO R4 (Arduino UNO R4 Explorer Kit für 89 Euro bei Amazon) und eine Packung getrocknete Shiitake-Pilze besorgen. Trekkies, welche sich für eine andere Verwendung von Myzel-Netzwerken interessieren, können sich die Serie „Star Trek: Discovery” anschauen, um den Einsatz eines Sporenantriebs zu sehen.