ข้ามไปยังเนื้อหาหลัก

ไบโอชิปจาก “เห็ด” ย่อยสลายได้ ช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

02 ธ.ค. 684 นาที02 ธ.ค. 68

นักวิจัยพัฒนา “ไบโอชิปจากเห็ด” เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานของอุปกรณ์ไมโครชิป ย่อยสลายได้เองตามธรรมชาติเมื่อหมดอายุใช้งาน จึงช่วยลดปัญหาด้านขยะอิเล็กทรอนิกส์

ขนาดตัวอักษร

นักวิจัยพัฒนา “ไบโอชิปจากเห็ด” เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานของอุปกรณ์ไมโครชิป ย่อยสลายได้เองตามธรรมชาติเมื่อหมดอายุใช้งาน จึงช่วยลดปัญหาด้านขยะอิเล็กทรอนิกส์

อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ทั่วโลกกำลังเผชิญกับวิกฤตขยะอิเล็กทรอนิกส์ (E-Waste) ที่ยากจะแก้ไข นักวิจัยพัฒนาเทคโนโลยี "ไบโอชิปจากเห็ด" ที่สามารถย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ เพื่อสร้างอุปกรณ์ไมโครชิปที่มีประสิทธิภาพสูง แต่ไม่สร้างภาระด้านมลพิษต่อโลก

เทคโนโลยีนี้เป็นงานวิจัยของนักวิทยาศาสตร์จาก มหาวิทยาลัยรัฐโอไฮโอ (The Ohio State University) ประเทศสหรัฐอเมริกา ซึ่งตีพิมพ์เผยแพร่ในวารสารวิทยาศาสตร์ระดับนานาชาติ งานวิจัยดังกล่าวแสดงให้เห็นถึงความสำเร็จในการพัฒนา เมมริสเตอร์ (Memristors) ซึ่งเป็นชิ้นส่วนพื้นฐานของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ทำหน้าที่ทั้งการคำนวณและการเก็บข้อมูล โดยใช้ เส้นใยของเห็ดชิตาเกะ (Shiitake mushroom) หรือ ไมซีเลียม (Mycelium) เป็นวัสดุหลักแทนซิลิคอนแบบเดิม

ความโดดเด่นของไบโอชิปจากเห็ด คือ โครงสร้างของไมซีเลียมซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเห็ดที่อยู่ใต้ดิน มีลักษณะเป็นเครือข่ายเส้นใยที่ซับซ้อน คล้ายคลึงกับ ซินแนปส์ (Synapse) หรือจุดเชื่อมต่อของเซลล์ประสาทในสมองมนุษย์ คุณสมบัติดังกล่าวทำให้นักวิทยาศาสตร์นำมาประยุกต์ใช้ในการสร้างเมมริสเตอร์ที่สามารถจำลองการทำงานของสมองได้ หรือที่เรียกว่า การประมวลผลแบบนิวโรเมอร์ฟิก (Neuromorphic Computing)

ชิปที่ทำงานบนพื้นฐานชีวภาพนี้สามารถเรียนรู้และประมวลผลข้อมูลได้รวดเร็วและมีประสิทธิภาพสูงกว่าชิปแบบเดิมในการทำงานเฉพาะด้าน โดยเฉพาะในงานด้านระบบปัญญาประดิษฐ์ (AI) เพราะสามารถเก็บข้อมูลและประมวลผลได้ในหน่วยเดียวกัน ต่างจากระบบคอมพิวเตอร์ทั่วไปที่ต้องส่งข้อมูลไปมาระหว่างหน่วยประมวลผลและหน่วยความจำ ซึ่งเป็นสาเหตุของการสิ้นเปลืองพลังงาน

ความแตกต่างอย่างสิ้นเชิงระหว่างการผลิตชิปซิลิคอนแบบดั้งเดิมกับการผลิตเมมริสเตอร์จากเห็ด คือ ความยั่งยืนในการผลิต อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ทั่วไปต้องการกระบวนการที่ซับซ้อน อุณหภูมิสูง และใช้สารเคมีอันตราย รวมถึงทรัพยากรน้ำและพลังงานมหาศาล ขณะที่การเพาะเลี้ยงไมซีเลียมเพื่อนำมาใช้เป็นวัสดุหลักในการผลิตชิปนั้น ใช้พลังงานน้อยกว่ามาก สามารถเติบโตได้อย่างรวดเร็วในห้องปฏิบัติการ และต้องการทรัพยากรที่เรียบง่ายกว่ามาก นวัตกรรมนี้จึงช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เกิดจากโรงงานผลิตชิปได้เป็นอย่างดี 

นอกจากนี้ ไบโอชิปที่สร้างขึ้นยังสามารถทำงานได้แม้จะใช้พลังงานที่ต่ำมาก ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในอุปกรณ์ขนาดเล็กที่ต้องพึ่งพาแบตเตอรี่ ลดความถี่ในการชาร์จและยืดอายุการใช้งานอุปกรณ์

อีกทั้งไบโอชิปจากเห็ด ยังสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ (Biodegradable) ได้อย่างสมบูรณ์ เมื่ออุปกรณ์หมดอายุการใช้งานลง ตัวชิปจะไม่กลายเป็นขยะมีพิษที่สะสมอยู่ในหลุมฝังกลบ แต่มันจะสามารถสลายตัวกลับคืนสู่ธรรมชาติได้ภายในเวลาไม่นาน ซึ่งแตกต่างจากแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ในปัจจุบันที่ต้องใช้เวลาหลายร้อยปีในการย่อยสลาย 

ด้วยขนาดที่เล็กและการใช้พลังงานที่ต่ำมาก ทำให้ไบโอชิปจากเห็ดมีศักยภาพในการประยุกต์ใช้ในเทคโนโลยีแห่งอนาคตที่หลากหลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกลุ่ม อุปกรณ์อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (IoT) ที่ต้องการเซนเซอร์จำนวนมากและต้องติดตั้งในพื้นที่ห่างไกล อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สวมใส่ (Wearable Electronics) และ เซนเซอร์ชีวภาพ (Bio-integrated Sensors) ที่ต้องสัมผัสกับร่างกายมนุษย์ วัสดุจากเห็ดมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพ (Biocompatibility) สูง จึงทำให้ปลอดภัยและลดความเสี่ยงจากการสะสมของวัสดุสังเคราะห์ที่ไม่เป็นมิตรต่อร่างกายเมื่อต้องสวมใส่เป็นเวลานาน

เรียบเรียงโดย ขนิษฐา จันทร์ทร

ที่มาข้อมูล: newatlas, osu, sciencedaily
ที่มาภาพ: osu
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

เขียนโดย

นักเขียนอิสระ สนใจเทคโนโลยี เชื่อว่าคอนเทนต์และ Storytelling ที่ดี สามารถเชื่อมโยงผู้คนกับข้อมูลได้

บทความที่เกี่ยวข้อง

พีก ธ.ค. นี้! ปรากฏการณ์เอลนีโญมีแนวโน้มรุนแรงขึ้น และจะอยู่จนถึง ก.พ. ปีหน้าสิ่งแวดล้อม

พีก ธ.ค. นี้! ปรากฏการณ์เอลนีโญมีแนวโน้มรุนแรงขึ้น และจะอยู่จนถึง ก.พ. ปีหน้า

องค์การอุตุนิยมวิทยาโลก (WMO) กล่าวในรายงานสภาพอากาศรายเดือนว่า ปรากฏการณ์เอลนีโญในปีนี้จะทวีความรุนแรงขึ้นก่อนจะถึงจุดสูงสุดในเดือนธันวาคม และมีความแน่นอนเกือบ 100% ว่าจะอยู่จนถึงเดือนกุมภาพันธ์ปีหน้า

12 ต.ค. 69|3 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
หมอตัวจิ๋วในร่างกาย ส่องการพัฒนาหุ่นยนต์จิ๋ว สู่การรักษาโรคร้ายในอนาคตเทคโนโลยี

หมอตัวจิ๋วในร่างกาย ส่องการพัฒนาหุ่นยนต์จิ๋ว สู่การรักษาโรคร้ายในอนาคต

ในยุคสมัยปัจจุบันการแพทย์แบบเฉพาะจุด (Precision Medicine) กำลังจะทำให้เรื่องที่ดูไกลตัวอย่างหุ่นยนต์ซ่อมแซมร่างกายที่เราเคยเห็นในภาพยนตร์กลายเป็นความจริงขึ้นมา

12 ต.ค. 69|8 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
เปิด “วิทยาศาสตร์แห่งอำนาจ : ศาสตร์นอกห้องเรียน” ครั้งที่ 2!วิทยาศาสตร์

เปิด “วิทยาศาสตร์แห่งอำนาจ : ศาสตร์นอกห้องเรียน” ครั้งที่ 2!

เปิด “วิทยาศาสตร์แห่งอำนาจ : ศาสตร์นอกห้องเรียน” ครั้งที่ 2 “โฟกัส” อยู่ที่วิทยาศาสตร์แห่งอำนาจทางสังคมอีก 2 เรื่อง 2 คน คือ “โสกราตีส” (Socrates) และ “เปาบุ้นจิ้น”

11 ต.ค. 69|1 วันที่แล้ว
อ่านต่อ →
อุตสาหกรรม AI คือกำลังสำคัญ! ช่วยดันเศรษฐกิจโลกโต 3%AI

อุตสาหกรรม AI คือกำลังสำคัญ! ช่วยดันเศรษฐกิจโลกโต 3%

12 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
กรองอากาศด้วยแสง! แผ่นกรองซักได้ ดักอนุภาค 0.3 ไมครอน ช่วยลดขยะจากไส้กรองอากาศวิทยาศาสตร์

กรองอากาศด้วยแสง! แผ่นกรองซักได้ ดักอนุภาค 0.3 ไมครอน ช่วยลดขยะจากไส้กรองอากาศ

12 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
Francis Halzen คว้ารางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ 2026 จากการบุกเบิกการตรวจจับนิวทริโนพลังงานสูงจากเอกภพวิทยาศาสตร์

Francis Halzen คว้ารางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ 2026 จากการบุกเบิกการตรวจจับนิวทริโนพลังงานสูงจากเอกภพ

08 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
รู้จัก “กาฬโรค” เพื่อรู้เท่าทันโรค พร้อมรับมือ-ป้องกันอันตรายที่อาจจะเกิดขึ้นวิทยาศาสตร์

รู้จัก “กาฬโรค” เพื่อรู้เท่าทันโรค พร้อมรับมือ-ป้องกันอันตรายที่อาจจะเกิดขึ้น

06 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
“ลูกเห็บหลงฤดู” เหตุการณ์ลูกเห็บตกกลางกรุง เมื่อ 1 ต.ค. 69วิทยาศาสตร์

“ลูกเห็บหลงฤดู” เหตุการณ์ลูกเห็บตกกลางกรุง เมื่อ 1 ต.ค. 69

02 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
สาเหตุการสูญพันธุ์ใหญ่ที่สุด : ผลวิจัยใหม่วิทยาศาสตร์

สาเหตุการสูญพันธุ์ใหญ่ที่สุด : ผลวิจัยใหม่

27 ก.ย. 69
อ่านต่อ →
“พยากรณ์อากาศ” รู้ได้อย่างไร? ฝนจะตก แดดจะออก พายุจะเข้าวิทยาศาสตร์

“พยากรณ์อากาศ” รู้ได้อย่างไร? ฝนจะตก แดดจะออก พายุจะเข้า

23 ก.ย. 69
อ่านต่อ →
นักวิทย์อัปโหลดสมองแมลงหวี่ สร้างปรากฏการณ์ครั้งใหญ่ในโลกอินเทอร์เน็ตวิทยาศาสตร์

นักวิทย์อัปโหลดสมองแมลงหวี่ สร้างปรากฏการณ์ครั้งใหญ่ในโลกอินเทอร์เน็ต

22 ก.ย. 69
อ่านต่อ →