Зашто и како користити печурке?
За почетак, вреди напоменути да су печурке, пре свега, царство живе природе,
Све од шампињона до буђи на плафону су печурке.&нбсп;
Заједничко истраживање уз учешће УниверзитетаЗападна Енглеска (УВЕ Бристол), Могу Срл, Италијански институт за технологију (ИИТ) и Универзитет Оберта де Цаталуниа (УОЦ) показали су да печурке имају невероватна својства. Омогућавају им да перципирају и обрађују спољне стимулусе као што су светлост, истезање, температура, присуство хемикалија, па чак и електрични сигнали.
Научници су уверени да ће ово утрти пут за појавунови гљивични материјали са многим занимљивим карактеристикама, укључујући стабилност, издржљивост, поправљивост и прилагодљивост. Истраживањем потенцијала гљива као компоненти носивих уређаја, студија је потврдила потенцијал ових биоматеријала да се користе као ефикасни сензори са бескрајним бројем могућих примена. Подсетимо, носиви уређаји су својеврсни минијатурни рачунари: наруквице, наочаре, сатови, па чак и одевни предмети – са бежичном локалном или даљинском везом са другим рачунарима. Обично су такви уређаји опремљени сензорима који прате различите облике физичке активности или параметре животне средине у којима се корисник налази.
Гљиве паметне носиве уређаје чине још паметнијима
Људи вероватно неће наћи гљивице као погодан материјал.за производњу направа, посебно паметних уређаја попут педометара или мобилних телефона. Носиви уређаји захтевају сложена кола која се повезују са сензорима и имају барем одређену процесорску снагу. То се постиже софистицираним поступцима и специјалним материјалима. Грубо говорећи, они су оно што их чини „паметнима“. Сарадња проф. Андрева Адатзког и др. Анна Ницолаидоу из УВЕ-а, Антхони-а Гандиа-е, техничког директора компаније Могу Срл, проф. Алессандра Циолерио-а из ИИТ-а и доктора наука Мохаммада Махдија Дехсхибија, истраживача у УОЦ-у, показала је да печурке могу бити додате на листу ових материјала.
Шта су печурке способне?
У ствари, недавна студија, „Реактивне гљивице за ношење“, представљена у часопису&нбсп;Биосистеми, способност печурки буковача да осете спољашњенадражујуће материје које могу доћи из, на пример, људског тела. Да би се тестирала способност гљиве да реагује као биоматеријал, студија анализира и описује његову улогу биосензора способног да разликује хемијске, механичке и електричне стимулусе.
„Печурке су највеће, најширенајраспрострањенија и најстарија група живих организама на планети “, објашњава др Дехсхиби, додајући:„ Они врло брзо расту и везују се за подлогу “. Печурке су чак способне да обрађују информације онако како то раде рачунари, према истраживачу из УОЦ.
Програмирање гљива
Научник је сигуран да печурке могу бити„програм“ — наиме, њихова&нбсп;геометрија и&нбсп;теоријско-графичка структура мрежа мицелијума. Електрична активност печурака се тада може користити за имплементацију рачунарских кола. Звучи нереално? Хајде да погледамо шта је мицелијум.
Мицелијум је вегетативно телогљива, која има способност да промени своју структуру, док формира посебне органе који обезбеђују поуздано везивање за подлогу, исхрану и накнадну репродукцију. У ствари, мицелијум није ништа друго до мицелијум који је свима познат. Ту гљива заправо почиње да расте, па узимајући, на пример, мицелијум вргања или конзерву од уља, можете их врло успешно узгајати на било ком месту погодном за ову намену. А променом њене структуре на самом пореклу, можете променити „понашање печурке“.
Иначе, печурке не реагују само на стимулусе исигнали се активирају у складу с тим. Њихова структура омогућава научницима да манипулишу њима да извршавају рачунске задатке, другим речима, да обрађују информације. Као резултат, способност стварања стварних рачунарских компонената од гљивичног материјала више није научна фантастика. У ствари, компоненте гљива моћи ће да покупе и реагују на спољне сигнале као никада пре.
Зашто користити печурке?
На први поглед може изгледати даупотреба гљива је лоша идеја. О њима се треба бринути, распадају се, имају малу стабилност, могу да емитују мирисе итд. Међутим, већина ових проблема је већ решена! Како научници примећују, рад са живим организмима „уопштено је повезан са одређеним потешкоћама“. Имајући ово на уму и након анализе свих опција, тим је на крају одабрао басидиомицетес, поделу гљивичног царства, за своје истраживање.
Врста гљиве за разлику од других -&нбсп;Басидиомицетес
Данас наука познаје 36 класа печурака,обједињени у четири одељења – супериорну, несавршену, инфериорну и печурку. Басидиомицетес (лат. Басидиомицетес) или басидиомицетес су једна од главних класа виших гљива. Они се разликују од других по својој исхрани и биологији. Имају добро развијене хифе са септама, ћелије им садрже два језгра, а карактеристична особина базидиомицета је формирање базидија у хименофору. То су посебни органи за спорулацију, који се састоје од натечене терминалне ћелије са две или четири споре. На њима се егзогено, односно под утицајем спољашњег узрока, рађају непокретне базидиоспоре (споре полног размножавања).
Мицелијум
Ове печурке су мање повезане са болестима и другимпроблеме које њихови рођаци узрокују када расту у затвореном Штавише, производи на бази мицелијума већ се комерцијално користе у грађевинарству. Ове печурке могу се обликовати на различите начине. Ова конструкција је слична конструкцији цемента, али биће потребно само пет дана до две недеље да се створи геометријски простор. Поред тога, печурке не штете животној средини колико производња цемента. У ствари, с обзиром на то да се хране отпадом за раст, могу се сматрати еколошким.
Слика гљиве Аманита мусцариа из близине, познате и као мушица, је базидиомицетна гљива.
"Архитектура гљива"
„Архитектура гљива“ сама по себи нијеНова. Постојеће стратегије у овој области укључују узгајање организма до жељеног облика помоћу малих модула као што су цигле, блокови или лимови. Затим се осуше да убију тело, а стабилно једињење оставља без мириса.
Али, према стручњаку, у овом правцу је то могућенаправите корак даље тако што ћете сачувати мицелиј и интегрисати га у наночестице и полимере да бисте развили електронске компоненте. Рачунарска подлога се узгаја у текстилном облику да би јој се добила додатна структура. Током протекле деценије, професор Адаматзки је створио неколико прототипова сензорних и рачунарских уређаја користећи слузави облик полицепхалум Пхисарум, укључујући разне процесоре рачунарске геометрије и хибридне електронске уређаје.
Геније калупа Пхисарум Полицепхалум
На први поглед Пхисарум полицепхалум нијеје од посебног интереса. Узгајајући углавном на производима разградње у шумама, овај светло жути калуп очигледно није сугестиван. Још мање импресивна је структурна структура организма: он је једноћелијски, има само резидуалну количину ДНК, протеина и ензима, штавише, расте безначајном брзином - само 1 милиметар на сат.
Међутим, упркос свим наведеним недостацима,овај плазмодијални калуп за пужеве је изузетно добар. Превазилазећи вештачке лавиринте, рекреирајући сложене, пројектоване човеком путање, избегавајући тенденцију понављања, овај организам је раних 2000-их усредсредио пажњу многих научника широм света.
Плодишта слузаве плесни или миксомицета Пхисарум полицепхалум изгледају као гљиве са више глава
Решавање проблема на најкраћи начин
2001. године формиран је тим истраживача са Универзитета Хоккаидо (Јапан) како би проучио способност овог организма да се пробије кроз лавиринте.
Узорак калупа је подељен на неколикофрагменти, а затим равномерно постављени у поље лавиринта. У року од неколико сати, калуп је нарастао, повезујући све расуте фрагменте и испуњавајући готово све могуће стазе. А када су истраживачи поставили мале комаде овсене каше на улаз и излаз из лавиринта, догодило се нешто невероватно.
Полако, али сигурно, слуз је пузала из свихћорсокак лавиринта и концентрисан на најефикаснију путању која води до хране. „Одвојени дебели облици слични венама“, како су истраживачи написали, „повезујући две тачке путањом што је могуће ближе најкраћем путу“.
Као резултат експеримента, научници су закључили да овај организам поседује неку врсту основног привида ума.
Способност учења и промене понашања
Пхисарум полицепхалум студирао је на УниверзитетуХокаидо и седам година касније. Затим су спровели још једно истраживање чији је циљ био проучавање способности организма пужа да предвиђа и памти догађаје, упркос одсуству мозга.
У оквиру експеримента постављен је узорак калупана листу пластике, након чега је дозвољено да расте у посебно створеним идеалним условима (висока температура, влажност). Затим је у редовним интервалима узорак изненада био изложен хладном и сувом ваздуху, током чега је калуп у великој мери успорио брзину раста.
Жути љигави калуп, Пхисарум полицепхалум, расте преко обореног трупца.
Тада се догодило нешто неочекивано:након неколико интервала калуп за пужеве почео је да „предвиђа“ тренутак у којем ће бити изложен хладном ваздуху и унапред је успорио свој раст како би уштедео енергију.
Као резултат, истраживачи су открили да испитивани организам има способност учења, упркос потпуном одсуству било каквог привида мозга.
Способност умрежавања
Јапански научници су 2010. године поново почели да проучавају Пхисарум полицепхалум - овај пут су желели да открију да ли је овај организам способан да формира ефикасне мреже.
Поново су створили минијатурну верзију колаТокио железнице користе овсену кашу да означе локације градова и узорак организма пужа на комаду овса који представља Токио. Вреди напоменути да је изградња праве железничке мреже настала због особености природног рељефа (планине, реке итд.). Ове препреке су прецизно створене помоћу засебних извора светлости различитог интензитета. Чињеница је да плазмодије избегавају јако осветљење.
Велика жута мрља представља Токио и тотачка на којој је првобитно постављен примерак Пхисарум; одавде се љигави калуп проширио на мале беле тачке (представљајући главне оближње градове) и даље се проредио само до главних веза између њих. Овај процес трајао је од тела само 26 сати.
Након бројних тестова, истраживачизакључио је да је калуп „показивао карактеристике сличне карактеристикама железничке мреже у погледу трошкова, ефикасности транспорта и еластичности“, и постигао је то стварањем „процеса селективног појачавања жељених рута уз уклањање сувишних веза“.
Користећи налазе, тим је развио биолошки инспирисан математички модел за адаптивни дизајн мреже.
„Тешко је оно што је људима требало више од 100 годинасистем који су развили инжењери и урбанисти обновио је плесан за нешто више од једног дана “, рекла је биолог Хеатхер Барнетт на ТЕД конференцији о овим организмима. „Миксомицети - аналог биолошког рачунара“.
Радите унапред и изазови
Упркос чињеници да је овај љигав калупмноге предности, чињеница да се непрестано мења, не дозвољава стварање од њега дуговечних уређаја; као резултат, рачунске могућности слузокоже плесни ограничене су на експерименталне лабораторијске објекте.
Међутим, према Дехсхиби-у, басидиомицетесзбог свог развоја и понашања су приступачнији, мање подложни инфекцијама, већи су у величини и погоднији за руковање од слузних плесни. Поред тога, Плеуротус остреатус се лако може експериментисати на отвореном, отварајући врата за нове примене. То печурке чини идеалном метом за будуће рачунарске уређаје који живе.
Проблеми употребе печурки
Истраживач УОЦ изјавио је:„По мом мишљењу, још увек имамо два главна проблема која треба решити. Прва је заправо спровођење прорачуна [система гљивица] за одређену сврху; другим речима, прорачун који има смисла. Друга је да се карактеришу својства гљивичних супстрата помоћу логичких мапирања како би се открио истински рачунски потенцијал мрежа мицелија. “ Другим речима, иако знамо да печурке имају потенцијал, научници још увек морају да открију докле иду и како се могу користити у практичне сврхе.
Међутим, чекање можда неће бити дуго.Почетни прототип, који је развио тим научника, а који је део студије, поједноставиће будући дизајн и изградњу зграда са јединственим могућностима захваљујући гљивичним биоматеријалима. Овај иновативан приступ промовише употребу живог организма као грађевинског материјала који је такође прилагођен рачунању. Када се пројекат истраживања гљива као материјала за носиве уређаје заврши у децембру 2022. године, пројекат ФУНГАР изградиће велику зграду гљива у Данској и Италији, као и мању верзију у кампусу УВЕ Бристол Френцхаи.
Прототип&нбсп;ФУНГАР.
До данас, самомали модули - цигле и лимови. Међутим, НАСА је такође заинтересована за ту идеју и тражи начине за изградњу база на Месецу и Марсу за слање неактивних спорова на друге планете.
Која је суштина?
„Можда вам се чини живот у печурцичудно, али зашто је тако чудно мислити да можемо живети у нечему живом? То би значило врло занимљив еколошки помак који би нам омогућио да укинемо бетон, стакло и дрво. Замислите да школе, канцеларије и болнице непрестано расту и обнављају се. Ово је врхунац одрживог живота “.
Према ауторима чланка, сврха гљивицарачунари нису замена за силицијумске чипове. Гљивичне реакције су преспоре за ово. Уместо тога, они мисле да људи могу да користе мицелијум који расте у екосистему као „сензор животне средине великих размера“. Према њима, гљивичне мреже прате велики број токова података као део свог свакодневног постојања. Ако бисмо могли да се повежемо са мрежама мицелијума и протумачимо сигнале које они користе за обраду информација, могли бисмо сазнати више о томе шта се дешава у екосистему.
Опширније
Побачај и наука: шта ће бити са децом која ће се родити
Научници развијају нову врсту оптичких квантних рачунара
Названа биљком која се не плаши климатских промена. Храни милијарду људи
Домен (супер-царство) живих организама, чије ћелије садрже језгро. Сви организми, осим прокариота (бактерија и археја), су нуклеарни.
иновативна компанија за дизајн
Буковача, буковача или буковача (лат. Плеуротус остреатус)
гљиве нити
спороносни слој