Tietokoneet|Valttina olisi ympäristöystävällisyys.
7.2. 20:00
Lue tiivistelmä
Yhdysvalloissa tutkijat havaitsivat, että syötävät sienilajit voisivat toimia tietokoneen komponentteina.
Sienirihmastot ohjelmoitiin toimimaan muistivastuksen eli memristorin tavoin.
Turun yliopiston professori Petriina Paturi pitää tutkimusta villinä, mutta toisaalta sienimemristorin valttina olisi ympäristöystävällisyys.
Tutkimus julkaistiin Plos One -tiedelehdessä.
Miltä kuulostaisi tietokone, jonka sisällä laskentaa tekee perinteisten komponenttien sijaan sieni?
Tutkijat Ohion osavaltioyliopistosta havaitsivat, että syötävät sienilajit, kuten herkkusieni tai siitake, voisivat toimia eräänlaisina tietokonekomponentteina.
Sienirihmastot onnistuttiin ohjelmoimaan niin, että ne toimivat muistivastuksen eli memristorin tavoin. Sieni siis pystyi muistamaan aiemmat sähköiset tilansa.
Memristorit ovat uudenaikaisia tietokonekomponentteja, jotka voivat säilyttää tietyn resistanssin vaikka ikuisesti.
Ryhmän tutkimuksen jukaisi tiedelehti Plos One.
Tutkijat kasvattivat petrimaljan täydeltä sienirihmastoa ja kuivasivat näytteitä noin viikon.
Sen jälkeen sienirihmastoja kostutettiin, jotta ne johtaisivat paremmin sähköä. Sieninäytteet kiinnitettiin piuhoilla ja antureilla osaksi virtapiiriä, ja niitä sähkötettiin eri taajuuksilla ja jännitteillä.
Kahden kuukauden päästä tutkijaryhmä testasi näytteitä. He havaitsivat, että sienimemristori pystyi vaihtamaan sähköistä tilaansa 5850 kertaa sekunnissa.
Se siis toimi eräänlaisena biologisena tietokonemuistina. Tutkimus julkaistiin Plos One -tiedelehdessä.
Fysiikan professori Petriina Paturi pitää tutkimusta villinä.
”Nähtäväksi jää, tuleeko koskaan oikeasti olemaan sienitietokonetta, olisihan se mahtavaa”, hän pohtii.
Sienimemristorin valtti on sen ympäristöystävällisyys. Sienirihmastoa voi kasvattaa halvasti ja helposti, eikä se edellytä esimerkiksi raskasmetallien kaivamista.
Amerikkalaistutkijat nostivat yhdeksi ongelmaksi sienimemristorin koon, sillä tutkitut näytteet olivat isoja.
Tutkijat pohtivat, että sieniä voisi yrittää viljellä pienemmissä 3d-printatuissa muoteissa, jolloin sienirihmasto voitaisiin kasvattaa haluttuun muotoon.
Memristorikone pystyisi käynnistymään välittömästi.
Sienitietokone on tuskin ihan heti tulossa markkinoille, sillä tavallisia metallisia memristorejakaan ei ole toistaiseksi päässyt hyödyntämään laajasti teknologiassa.
Tavalliset tietokoneet ovat pysyneet teknologisilta periaatteiltaan samanlaisina niiden keksimisestä asti.
Tietokoneessa on aina prosessori ja muisti, ja kaikki laskenta tapahtuu siirtämällä dataa muistista prosessoriin ja takaisin jatkuvalla syötöllä.
”Tämä on pullonkaula, joka rajoittaa tietokoneiden tehoa. Tähän asti tietokoneiden tehoa on saatu kasvatettua lisäämällä prosessoreiden määrää ja muistia”, Paturi sanoo.
Memristorilla toimivassa tietokoneessa datansiirtoa ei enää tarvitsisi tehdä, sillä laskenta ja muisti olisivat samassa yksikössä.
Tavallisen tietokoneen käynnistäminen vie aina jonkin verran aikaa, sillä sen täytyy hakea asiat uudestaan muistista.
Memristorikone pystyisi käynnistymään välittömästi. Vaikka tietokoneesta loppuisi akku, se käynnistyisi täysin samasta tilasta, mihin se oli jäänyt. Näkymä olisi sama ja tallentamattomat työt eivät olisi kadonneet.
Jotta tämä on mahdollista, täytyy atomit saada pysymään aloillaan memristorin sisällä. Erilaisia memristorityyppejä on useita, Paturi kertoo.
Turun yliopistossa on kehitetty memristoria, jossa happiatomeja siirretään pienellä jännitteellä paikasta toiseen memristorin muodostamien aineiden rajapinnassa.
Happiatomit asettuvat paikoilleen potentiaalikuoppiin, eivätkä siirry enää itsestään niistä pois.
Memristorien käyttötarkoitukset eivät rajoittuisi vain tietokoneisiin tai puhelimiin. Yhdessä tekoälyn kanssa ne voisivat mahdollistaa esimerkiksi autonomiset robotit, joiden ei tarvitsisi olla yhteydessä pilvipalveluun toimiakseen.
”Tekoäly olisi suoraan siellä autonomisessa robotissa ja tekisi itsekseen päätöksiä.”
Paturin mukaan memristorit ovat yhä ajankohtaisempia, sillä niillä tehty laskenta säästää energiaa jopa miljoonakertaisesti.
”Yksittäinen datakeskus vie pienen ydinvoimalan verran sähköä. Jos sama laskenta tehtäisiin memristoripohjaisilla neuroverkoilla, energia vastaisi paria sähkökiuasta.”
Julkaistu Tiede-lehdessä 1/2026.