Des chercheurs de l’Ohio State University ont démontré une technologie révolutionnaire : des champignons ordinaires (tels que les champignons shiitake) peuvent traiter et stocker des informations numériques, ouvrant ainsi de nouvelles possibilités pour une informatique durable à l’avenir. L’équipe a étudié comment les tissus fongiques pouvaient être utilisés pour remplacer les micropuces métalliques et devenir des composants électroniques organiques.
Les champignons ont toujours attiré l’attention de la communauté scientifique en raison de leurs réseaux biologiques complexes et de leur adaptabilité environnementale. La recherche montre que ces systèmes biologiques peuvent être intégrés dans des « memristors », des dispositifs capables d'enregistrer l'activité électrique. Le concept est déjà utilisé dans les puces de silicium traditionnelles, et l'équipe de l'Ohio recherchait un équivalent organique pour faire progresser la bioélectronique.
Les chercheurs ont souligné que le mycélium fongique constitue un substrat naturel idéal pour la transmission et le stockage des signaux électriques. Ils ont cultivé des échantillons tels que des shiitakes et des champignons bruns, ont conservé leur structure interne après déshydratation et ont connecté des électrodes à différentes parties pour enregistrer la réponse du matériau en faisant varier les tensions et les fréquences.
Les résultats des tests montrent que le circuit fongique peut changer d'état de fonctionnement jusqu'à 5 850 fois par seconde et atteindre une rétention de signal de près de 90 % lorsqu'il est utilisé comme stockage informatique temporaire. Bien que les performances aient diminué à haute fréquence, en connectant plusieurs échantillons de champignons, les chercheurs ont construit un système similaire à un réseau neuronal, ce qui a effectivement amélioré les performances globales.
Le directeur de la recherche, le Dr John Larocco (un scientifique dans le domaine de la psychiatrie) a déclaré que le matériau fongique peut simuler des modèles d'activité neuronale sans alimentation continue, présente l'avantage d'une faible consommation d'énergie et a une importance positive pour améliorer l'efficacité informatique et réduire la consommation d'énergie. Comparé aux puces traditionnelles, ce type de memristor fongique ne nécessite pas de métaux rares ni de processus de fabrication énergivores, et ses composants organiques sont également dégradables, contribuant ainsi à lutter contre le problème des déchets électroniques.
Le professeur agrégé co-auteur Qudsia Tahmina (génie électrique et informatique) estime que ce résultat montre l'inspiration des systèmes naturels pour l'innovation des modèles informatiques. Face aux inquiétudes croissantes concernant la consommation élevée d’énergie et l’impact environnemental, la recherche sur les matériaux bioélectroniques s’intensifie rapidement. Les circuits champignons devraient à l’avenir compléter, voire remplacer partiellement, les dispositifs traditionnels dans le domaine de l’informatique basse consommation ou spécialisée.
Cependant, l'équipe a souligné que l'obtention de performances électriques et d'un processus de miniaturisation plus stables et plus fiables sont les clés de la promotion de cette technologie vers une utilisation pratique. Bien que les échantillons expérimentaux actuels soient encore visibles en taille, ils pourraient être étendus à des composants à l’échelle nanométrique à l’avenir. L’informatique fongique devrait être largement utilisée dans l’informatique de pointe, les capteurs aérospatiaux, les appareils portables et les composants électroniques adaptatifs. Son haut degré de connectivité et de plasticité correspond aux caractéristiques structurelles de l’intelligence biologique. Cependant, de nombreux défis techniques doivent encore être surmontés avant de dépasser pleinement la vitesse et la durabilité des semi-conducteurs en silicium.