香菇也能造芯片?前所未闻,香菇竟是一种神奇的半导体材料!

时间:2025-11-18

据俄亥俄州立大学的一项新研究结果显示,一种用香菇代替硅基,从而架构新型忆阻器的技术成为可能,这种利用可生物降解的基底推进低功耗神经形态硬件研究具有广大前景。

俄亥俄州立大学的研究人员在一项跨越可持续性和神经形态计算前沿的新研究中,利用香菇菌丝体制造出了功能性忆阻器。这些“活体”忆阻器能够进行类似学习的行为,预示着未来计算基质可能具有可生物降解、自我生长和环境友好等特性。

研究人员认为,真菌忆阻器可以作为高频生物电子学的有用接口。

该团队的研究论文概述了一种可重复且低成本的真菌基存储元件的培养和测试方法。这项研究的潜在应用范围广泛,涵盖人工智能硬件到航空航天电子产品等领域,有望成为生物计算机发展史上的一个重要里程碑。

这项研究的核心在于利用蘑菇菌丝体这种分枝状的丝状菌丝网络,它以其结构完整性和生物智能而闻名。在一系列对照实验中,香菇孢子在营养丰富的培养基中培养,直至菌丝体覆盖整个培养皿。菌丝体完全发育后,对其进行脱水处理,形成稳定的盘状结构,然后再进行复水处理,以恢复其导电性。

每个样本都生长出菌丝网络,并与传统电子元件相连。

研究人员将这些重组真菌样本连接到常规电子设备上,并评估其忆阻特性。他们对样本施加一系列电压输入,同时记录不同频率下的电流-电压特性。正如忆阻器理论所预测的那样,真菌基质表现出收缩的磁滞回线,尤其是在低频和高电压下,这表明其电阻状态可变,类似于生物大脑中的突触可塑性。

在 10 Hz、峰峰值为 5 V 的正弦波信号下,样品的忆阻器精度达到了 95%,取得了突出成果。即使在高达 5.85 kHz 的高频下,这些器件仍保持了 90% 的精度,使其成为实时计算应用的理想选择。

未来的微电子设备将会更小、更快、更强?

1612 发布时间:2024-06-22 Jun 22 2024
未来的微电子设备将会更小、更快、更强。随着科技的不断发展和创新,微电子设备将迎来前所未有的革命性变化,给人们的生活带来巨大的便利和改变。在未来的景象中,我们可以预见到微电子设备的尺寸将进一步缩小,性能将进一步提升,而且将更加强大和智能化。

首先,未来的微电子设备将更小。如今我们已经可以看到越来越小巧的智能手机、平板电脑和手表等设备,而未来的微电子设备将更加微型化。通过纳米技术和新材料的应用,芯片的尺寸将大大减小。这将使得设备更加轻盈、便携,并且在嵌入式系统领域有更广泛的应用。比如说,未来的医疗设备可以更方便地植入到我们的体内,实时监测我们的健康状况,也可以更好地适应我们的日常生活,实现更加智能化的服务。

其次,未来的微电子设备将更快。随着芯片制造技术的进步,电子元件的速度将大大提升。未来的芯片将采用更先进的工艺,在每个时钟周期内能够处理更多的数据以及更复杂的算法和计算任务。这将使得设备的响应速度更快,能够更好地满足人们对高速数据处理和实时交互的需求。未来的智能家居、智能交通等领域将会有更多的智能设备能够快速地感知和响应人的操作和需求。

后,未来的微电子设备将更强。未来的芯片将采用更先进的制造工艺和材料,拥有更高的性能和强大的计算能力。这将为人工智能、机器学习、虚拟现实等技术的发展提供更好的支持。未来的智能设备将能够更好地理解我们的需求,并且能够实现更高效的学习和优化。人们可以预见到,在未来的发展中,微电子设备将在自动驾驶、机器人、智能机器等领域有更广泛的应用,带来更多的便利和创新。

当然,未来的微电子设备也面临一些挑战和问题。首先,微电子设备的迷你化可能会带来更高的成本和制造难度。纳米技术的应用需要更高水平的工艺和制造设备,这将使得制造成本增加,并且对制造环境的要求更高。另外,随着设备性能的提升,也会对能源和散热管理提出更高的需求。

 

综上所述,未来的微电子设备将会更小、更快、更强。通过纳米技术、新材料的应用以及制造工艺的改进,微电子设备将进一步迎来革命性的变化。这将为我们的生活带来巨大的便利和创新,同时也需要我们解决一些挑战和问题。随着科技的不断发展,我们可以期待未来微电子设备的无限潜力。

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