Een toekomstige computer is misschien een stuk slanker dan de solide siliconen apparaten die we vandaag hebben. In een studie gepubliceerd in het tijdschrift Materialen vandaag , Europese onderzoekers onthullen details van logische eenheden die zijn gebouwd met behulp van levende slijmzwammen, die kunnen dienen als bouwstenen voor computerapparatuur en sensoren.

Andrew Adamatzky (Universiteit van West-Engeland, Bristol, VK) en Theresa Schubert (Bauhaus-Universiteit Weimar, Duitsland) hebben logische circuits geconstrueerd die netwerken van onderling verbonden slijmzwambuizen gebruiken om informatie te verwerken.

Het is waarschijnlijker dat de slijmzwam Physarum polycephalum ergens donker en vochtig is dan in een computerwetenschappelijk laboratorium. In zijn "plasmodium" of vegetatieve staat, het organisme omspant zijn omgeving met een netwerk van buizen die voedingsstoffen opnemen. De buizen stellen het organisme ook in staat te reageren op licht en veranderende omgevingsomstandigheden die de afgifte van reproductieve sporen veroorzaken.

In eerder werk, het team toonde aan dat een dergelijk buizennetwerk verschillende gekleurde kleurstoffen kan absorberen en transporteren. Vervolgens voerden ze het eetbare voedingsstoffen - havervlokken - om de buisgroei aan te trekken en keukenzout om ze af te weren, zodat ze een netwerk met een bepaalde structuur konden laten groeien. Vervolgens demonstreerden ze hoe dit systeem twee kleurstoffen kon mengen om een ​​derde kleur als "output" te maken.

Met behulp van de kleurstoffen met magnetische nanodeeltjes en kleine fluorescerende kralen, stelden hen in staat om het slijmzwamnetwerk te gebruiken als een biologisch "lab-on-a-chip" -apparaat. Dit vertegenwoordigt een nieuwe manier om microfluïdische apparaten te bouwen voor het verwerken van milieu- of medische monsters op zeer kleine schaal voor testen en diagnostiek, het werk suggereert. De uitbreiding naar een veel groter netwerk van slijmzwambuizen zou nanodeeltjes kunnen verwerken en geavanceerde Booleaanse logische bewerkingen kunnen uitvoeren, zoals die worden gebruikt door computercircuits. Het team heeft tot nu toe aangetoond dat een slijmzwamnetwerk XOR- of NOR-booleaanse bewerkingen kan uitvoeren. Door arrays van dergelijke logische poorten aan elkaar te koppelen, kan een computer met slijmzwammen binaire bewerkingen uitvoeren voor berekeningen.

"De poorten op basis van slijmzwam zijn niet-elektronisch, eenvoudig en goedkoop, en meerdere poorten kunnen tegelijkertijd worden gerealiseerd op de plaatsen waar protoplasmatische buizen samenkomen, " concluderen Adamatzky en Schubert.

Betreden we het tijdperk van de biologische computer? Stewart Bland, Redacteur van Materialen vandaag , is van mening dat "hoewel meer traditionele elektronische materialen blijvend zijn, onderzoek als dit helpt de grenzen van de materiaalwetenschap te verleggen en te vervagen, informatica en biologie, en vertegenwoordigt een opwindend vooruitzicht voor de toekomst."