Pilze statt Silizium: Shiitake-Myzel zeigt Memristor-Eigenschaften

Ein Forschungsteam der Ohio State University hat Memristoren aus Shiitake-Myzel entwickelt, also aus dem Wurzelgeflecht eines Speisepilzes. Memristoren sind elektronische Bauelemente, deren Widerstand vom bisherigen Stromverlauf abhängt. Sie können sich Zustände merken und gelten als Schlüsselbausteine für neuromorphe Systeme, also Elektronik, die ähnlich wie biologische Nervennetze funktioniert und Aufgaben wie Lernen oder Mustererkennung erledigen soll.

Statt auf seltene Metalle und Reinraumfertigung zu setzen, kultivierten die Forscher Myzel in einfachen Nährmedien, trockneten die Proben und reaktivierten sie später durch leichtes Befeuchten. Das Material behielt seine elektrischen Eigenschaften bei und zeigte typische Memristor-Kennlinien bei niedrigen Frequenzen um 10 Hz. Gleichzeitig konnten die Proben im Versuch als flüchtiger Speicher bis 5,85 kHz arbeiten. Und das mit etwa 90 Prozent Genauigkeit beim Auslesen des Zustands.

Wachsende Elektronik

Für Maker ist das weniger ein Aufruf zum Pilzzüchten, sondern ein Hinweis auf eine mögliche technologische Richtung: Elektronik, die wächst, statt gefertigt zu werden. Biologische Materialien bringen Eigenschaften mit, die klassische Mikroelektronik erst aufwendig imitieren müsste: Verteilte Struktur, Anpassungsfähigkeit, Selbstorganisation und Reparaturpotenzial. Myzel bildet von Natur aus verzweigte Netze, in denen elektrische Impulse sich verändern und verstärken können.

Hinzu kommen Nachhaltigkeitsaspekte. Memristoren gelten als zentrale Bausteine für Edge-KI. Wenn sie zukünftig aus organischem Material bestehen könnten, würde das Rohstoffe, Energie und Industrieanlagen sparen. Die Studie zeigt, dass das Grundprinzip funktioniert und Pilz-Basiselemente nach einer einfachen Trocknung lager- und transportfähig bleiben. Diese Stabilität ist für Anwendungen entscheidend, die nicht in Laboren laufen.

Zukunftsmusik

Interessant sind auch mögliche Einsatzgebiete außerhalb klassischer IoT-Szenarien. Shiitake-Myzel gilt als vergleichsweise strahlenresistent. Elektronik, die kosmischer Strahlung wenig Angriffsfläche bietet und nicht gekühlt werden muss, wäre z.B. in Satelliten ein Vorteil. Noch ist das Zukunftsmusik, doch das Thema knüpft an laufende Experimente mit widerstandsfähigen Pilzen in der Raumfahrt an.

Trotz der vielversprechenden Ergebnisse steht die Forschung noch am Anfang. Die bisherigen Proben sind groß, variieren stark und arbeiten zuverlässig vor allem bei niedrigen Frequenzen. Für Chips, die mit heutiger Hardware konkurrieren, wäre eine Miniaturisierung hinunter bis in Mikro- oder sogar Nanostrukturen nötig. Außerdem müssten Herstellungsprozesse standardisiert werden, damit Bauteile konsistent funktionieren.

Wer jetzt mehr Grün in den eigenen Maker-Projekten braucht, findet es in unserem Artikel über Salatzüchtung mit Arduino.

(das)