El avance de la biotecnología ha abierto una puerta insospechada para el desarrollo de materiales electrónicos sostenibles. Un descubrimiento reciente promete revolucionar el mundo de la computación: los hongos pueden funcionar como ‘memristores’, dispositivos capaces de almacenar datos al recordar estados eléctricos previos, de manera similar a la memoria humana. Esto supone que pueden convertirse en la base de los chips de memoria del futuro, reemplazando los tradicionales dispositivos fabricados a partir de metales y minerales raros.
Una investigación liderada por un equipo de la Universidad Estatal de Ohio ha demostrado que los hongos, en particular la especie shiitake (Lentinula edodes), son resistentes, adaptables y sus micelios pueden ser transformados en componentes electrónicos funcionales capaces de almacenar y procesar información. El interés por los hongos como sustrato para la electrónica no es nuevo, pero su potencial para la computación sostenible es cada vez más evidente.
### La Ciencia Detrás de los Memristores de Hongos
Los memristores convencionales requieren procesos de fabricación costosos y materiales difíciles de obtener, mientras que los hongos se cultivan fácilmente y son biodegradables. La investigación se centró en el cultivo de hongos shiitake y champiñones, que una vez maduros fueron deshidratados para preservar su viabilidad a largo plazo. Posteriormente, los investigadores conectaron estos hongos deshidratados a circuitos electrónicos y los sometieron a diferentes voltajes y frecuencias para evaluar su comportamiento eléctrico.
Según detalla el estudio, los memristores fabricados a partir de shiitake demostraron reproducir los efectos de memoria propios de los chips semiconductores, manteniendo la capacidad de alternar entre diferentes estados eléctricos a velocidades de hasta 5.850 señales por segundo, y con una precisión del 90%. Uno de los hallazgos más notables es que, a medida que la frecuencia de los voltajes aumentaba, el rendimiento disminuía, pero la tendencia podía revertirse incrementando el número de hongos conectados al circuito. Esto refleja una similitud con la plasticidad de las redes neuronales biológicas, en las que la interconexión entre múltiples componentes optimiza la transferencia y el almacenamiento de información.
«Ser capaz de desarrollar microchips que imiten la actividad neuronal real significa que no se necesita mucha energía en modo de espera o cuando la máquina no está en uso. Esto puede suponer una enorme ventaja potencial, tanto computacional como económica», expone John LaRocco, investigador principal del proyecto. Esta capacidad de replicar la forma en que el cerebro maneja la memoria, con mínimos requerimientos de energía durante los periodos de inactividad, supone un avance clave para la informática moderna, cuyo reto actual es reducir el consumo energético en sistemas de inteligencia artificial y grandes centros de datos.
El proceso experimental comenzó con el cultivo de los hongos bajo condiciones controladas de temperatura y humedad. Una vez alcanzado el desarrollo óptimo del micelio, los hongos se deshidrataron al aire libre durante una semana. Antes de las pruebas eléctricas, se rehidrataron mediante una ligera pulverización de agua desionizada, restaurando así la conductividad necesaria para las mediciones. A través de un circuito especialmente diseñado, los científicos aplicaron señales eléctricas y analizaron la respuesta del material mediante métodos comparables a los utilizados con memristores convencionales. Los resultados revelaron comportamientos similares a los de los materiales ferromagnéticos en las curvas corriente-voltaje: una huella inequívoca del comportamiento memristivo.
### Implicaciones Ambientales y Futuras Aplicaciones
A nivel técnico, uno de los grandes atractivos de los memristores orgánicos es que pueden integrarse en sistemas cuya arquitectura imita el funcionamiento del cerebro humano. Los materiales derivados de hongos, por su origen biológico, permiten incluso la formación de redes adaptativas y una flexibilidad estructural que no se observa en los dispositivos tradicionales. Además, su biodegradabilidad y la ausencia de metales pesados los convierten en una alternativa ecológica que puede contribuir a mitigar el e-waste (residuos de aparatos eléctricos y electrónicos), uno de los desafíos ambientales de este siglo.
Las implicaciones de este hallazgo van más allá de la simple sustitución de materiales. «La sociedad es cada vez más consciente de la necesidad de proteger nuestro medio ambiente y garantizar su preservación para las generaciones futuras. Por lo tanto, ese podría ser uno de los factores clave detrás de nuevas ideas ‘bio-respetuosas’ como estas», indica Qudsia Tahmina, coautora del estudio. El carácter escalable de la tecnología también amplía su espectro de aplicaciones, desde sistemas de computación en la nube y dispositivos portátiles hasta exploración aeroespacial, donde la resistencia a la radiación de los hongos podría resultar especialmente valiosa.
El estudio confirma que la fabricación y preservación de memristores a partir de hongos es factible sin recurrir a instalaciones industriales de gran escala ni a materiales exclusivos. Sin embargo, los investigadores reconocen que la tecnología aún se encuentra en una fase inicial. Para competir con eficacia frente a los chips convencionales será necesario miniaturizar los dispositivos y perfeccionar las técnicas de cultivo y programación, posiblemente incorporando nuevas metodologías como plantillas 3D impresas y métodos avanzados de conservación.
A pesar de las limitaciones, las perspectivas son prometedoras. El proceso de desarrollo puede realizarse con recursos modestos y en instalaciones que oscilan desde un simple montón de compost hasta fábricas dedicadas. «Todo lo que necesitas para empezar a explorar los hongos y la informática puede ser tan sencillo como un montón de compost y algunos dispositivos electrónicos caseros, o tan complejo como un laboratorio de cultivo con plantillas prefabricadas. Todas estas opciones son viables con los recursos que tenemos a nuestro alcance», concluye LaRocco.
