Inovador uso de cogumelos para eletrônicos mais acessíveis e sustentáveis

Recentemente, cientistas desenvolveram uma abordagem inovadora que transforma fungos comestíveis, especificamente o shiitake, em componentes para computadores de baixo custo e maior eficiência energética.

Essa técnica visa criar memristores orgânicos — dispositivos capazes de armazenar informações resistivas e manter sua memória mesmo após o desligamento, uma função essencial para circuitos modernos.

Os memristores, considerados o quarto elemento fundamental após resistores, capacitores e indutores, funcionam ao alterar sua resistência elétrica de acordo com o fluxo de corrente, guardando a informação de forma duradoura.

Desde 2008, protótipos desse componente vêm sendo desenvolvidos, mas sua fabricação costuma envolver processos complexos e o uso de minerais de terras raras — uma categoria de elementos químicos que atualmente geram tensões geopolíticas e custos elevados. No estudo publicado na revista PLOS ONE, os pesquisadores propõem uma alternativa simples e acessível: substituir esses minerais por cogumelos shiitake, cujo micélio (rede de filamentos semelhantes a raízes) é cultivado em laboratório e posteriormente desidratado para formar discos rígidos utilizáveis em experimentos elétricos.

Essa abordagem busca aproveitar as propriedades biológicas do fungo, que é biodegradável, feito de materiais à base de carbono e capaz de imitar funções similares às do cérebro humano, como a memória de estímulos anteriores. Para a produção, os cientistas cultivaram o shiitake em ambientes controlados, utilizando substratos nutritivos compostos por sementes, trigo germinado e feno, dispostos em placas de Petri esterilizadas com aproximadamente 8 a 10 centímetros de diâmetro.

Após o crescimento, o micélio foi cuidadosamente desidratado, preservando sua estrutura, o que resultou em discos sólidos que podem ser manipulados em testes eletrônicos.

Durante as experiências, as sondas e fios foram inseridos nesses discos, conectando-os a circuitos elétricos semelhantes aos componentes tradicionais, como resistores ou LEDs.

Foram aplicadas correntes de diferentes intensidades e frequências, variando de 200 milivolts até 5 volts, com frequências entre 10 Hz e 5.850 Hz. Testes envolveram ondas senoidais e quadradas para avaliar a resposta do micélio às mudanças de estímulo.

Após dois meses de cultivo e testes, os pesquisadores observaram que o fungo demonstrou potencial como memória de curto prazo, conseguindo alternar entre estados elétricos de 0 e 1 a uma taxa de até 5.850 mudanças por segundo, com uma margem de precisão de aproximadamente 90%.

A performance ótima foi registrada em frequências de 10 Hz, onde o fungo exibiu estabilidade elétrica, baixa interferência de ruído e operação contínua sem degradação. Segundo John LaRocco, da Universidade Estadual de Ohio, essa inovação mostra que, ao explorar o micélio ao seu limite, é possível criar memristores orgânicos eficientes, cujo processo de produção pode variar desde soluções simples, como uma pilha de compostagem com componentes caseiros, até fábricas especializadas com processos de moldagem em 3D e contatos elétricos integrados.

A aplicação dessa tecnologia pode transformar o campo da computação de fronteira, incluindo a Internet das Coisas (IoT) e dispositivos vestíveis biodegradáveis. Além do mais, os cogumelos oferecem resistência à radiação, leveza e podem desempenhar funções duplas, atuando como alimento e componentes eletrônicos em projetos aeroespaciais.

Apesar de promissora, a tecnologia ainda necessita de avanços em miniaturização, métodos de fabricação mais precisos e duradouros, incluindo moldagem tridimensional, contato direto nos discos e técnicas de preservação de longa duração.

Os autores veem os memristores de shiitake como uma peça fundamental para o futuro da computação, que pode ser construída com materiais naturais e acessíveis, fortalecendo a conexão entre biologia e tecnologia.