Dispositivos e vestíveis para fungos:os biomateriais abrem o caminho para o futuro da ficção científica
p Crédito CC0:domínio público
p Os fungos estão entre os organismos mais antigos e tenazes do mundo. Eles agora estão mostrando uma grande promessa de se tornar um dos materiais mais úteis para a produção de têxteis, gadgets e outros materiais de construção. A joint venture de pesquisa realizada pela Universidade do Oeste da Inglaterra, Bristol, o Reino Unido (UWE Bristol) e colaboradores de Mogu S.r.l., Itália, Istituto Italiano di Tecnologia, Torino, Itália e a Faculdade de Ciência da Computação, Multimídia e Telecomunicações da Universitat Oberta de Catalunya (UOC) demonstrou que os fungos possuem propriedades incríveis que os permitem sentir e processar uma variedade de estímulos externos, como luz, alongamento, temperatura, a presença de substâncias químicas e até mesmo sinais elétricos. p Isso pode ajudar a pavimentar o caminho para o surgimento de novos materiais fúngicos com uma série de características interessantes, incluindo sustentabilidade, durabilidade, reparabilidade e adaptabilidade. Ao explorar o potencial dos fungos como componentes em dispositivos vestíveis, o estudo verificou a possibilidade de utilizar esses biomateriais como sensores eficientes e com inúmeras aplicações possíveis.
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Fungos para tornar vestíveis inteligentes ainda mais inteligentes
p É improvável que as pessoas pensem em fungos como um material adequado para a produção de gadgets, especialmente dispositivos inteligentes, como pedômetros ou telefones celulares. Dispositivos vestíveis requerem circuitos sofisticados que se conectam a sensores e têm pelo menos algum poder de computação, o que é realizado por meio de procedimentos complexos e materiais especiais. Esse, a grosso modo, é o que os torna "inteligentes". A colaboração do Prof. Andrew Adamatzky e Dra. Anna Nikolaidou do Laboratório de Computação Não Convencional da UWE Bristol, Antoni Gandia, Diretor de Tecnologia da Mogu S.r.l., Prof. Alessandro Chiolerio do Istituto Italiano di Tecnologia, Torino, Itália e Dr. Mohammad Mahdi Dehshibi, um pesquisador do Laboratório de Entendimento de Cena e Inteligência Artificial da UOC (SUNAI) demonstrou que fungos podem ser adicionados à lista desses materiais.
p De fato, o estudo recente, intitulado "Vestível fúngico reativo" e apresentado em
Biossistemas , analisa a capacidade do fungo ostra Pleurotus ostreatus de sentir os estímulos ambientais que podem vir, por exemplo, do corpo humano. Para testar as capacidades de resposta do fungo como biomaterial, o estudo analisa e descreve seu papel como um biossensor com a capacidade de discernir entre produtos químicos, estímulos mecânicos e elétricos.
p "Os fungos são os maiores, grupo mais amplamente distribuído e mais antigo de organismos vivos do planeta, "disse Dehshibi, quem adicionou, "Eles crescem extremamente rápido e se ligam ao substrato com o qual você os combina." De acordo com o pesquisador da UOC, os fungos são até mesmo capazes de processar informações de uma forma que se assemelha a computadores.
p "Podemos reprogramar uma geometria e estrutura teórica de gráfico das redes de micélio e, em seguida, usar a atividade elétrica dos fungos para realizar circuitos de computação, "disse Dehshibi, adicionando isso, "Os fungos não respondem apenas aos estímulos e disparam os sinais de acordo, mas também nos permitem manipulá-los para realizar tarefas computacionais, em outras palavras, para processar informações. "Como resultado, a possibilidade de criar componentes de computador reais com material fúngico não é mais pura ficção científica. Na verdade, esses componentes seriam capazes de capturar e reagir a sinais externos de uma forma nunca vista antes.
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Por que usar fungos?
p Na superfície, os fungos podem parecer representar mais do que alguns problemas importantes. Eles devem ser cuidados, eles se decompõem, eles são apenas ligeiramente resistentes, eles podem produzir odores, e assim por diante. Contudo, a maioria desses problemas já foi superada ... e com louvor. O pesquisador disse:"De um modo geral, trabalhar com organismos vivos acarreta certas dificuldades. "Com isso em mente, e depois de analisar todas as opções, a equipe finalmente escolheu Basidiomycetes, uma divisão do reino dos fungos, para seu estudo.
p Esses fungos têm menos a ver com doenças e outros problemas causados por seus parentes quando cultivados em ambientes fechados. O que mais, de acordo com Dehshibi, produtos à base de micélio já são usados comercialmente na construção. Ele disse:"Você pode moldá-los em diferentes formas, como faria com cimento, mas para desenvolver um espaço geométrico você só precisa de cinco dias a duas semanas. Eles também têm uma pequena pegada ecológica. Na verdade, dado que se alimentam de resíduos para crescer, eles podem ser considerados amigos do ambiente. "
p O mundo não é estranho às chamadas "arquiteturas fúngicas" construídas com biomateriais feitos de fungos. As estratégias existentes neste campo envolvem o crescimento do organismo na forma desejada usando pequenos módulos, como tijolos, blocos ou folhas. Estes são então secos para matar o organismo, deixando para trás um composto sustentável e inodoro.
p Mas isso pode ser levado um passo adiante, disse o especialista, se os micélios são mantidos vivos e integrados em nanopartículas e polímeros para desenvolver componentes eletrônicos. Ele disse:"Este substrato de computador é cultivado em um molde têxtil para dar forma e fornecer estrutura adicional. Na última década, O professor Adamatzky produziu vários protótipos de dispositivos de detecção e computação usando o fungo viscoso Physarum polycephalum, incluindo vários processadores de geometria computacional e dispositivos eletrônicos híbridos. "
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O próximo trecho
p Embora o professor Adamatzky descobrisse que esse bolor limoso é um substrato conveniente para a computação não convencional, o fato de estar em constante mudança impede a fabricação de dispositivos de longa vida, e dispositivos de computação de bolor limoso são, portanto, confinados a instalações experimentais de laboratório.
p Contudo, de acordo com Dehshibi, graças ao seu desenvolvimento e comportamento, basidiomicetos estão mais prontamente disponíveis, menos suscetível a infecções, maior em tamanho e mais conveniente de manipular do que o bolor limoso. Além disso, Pleurotus ostreatus, conforme verificado em seu artigo mais recente, pode ser facilmente experimentado ao ar livre, abrindo assim a possibilidade de novas aplicações. Isso torna os fungos um alvo ideal para a criação de futuros dispositivos de computador vivos.
p O pesquisador da UOC disse:"Na minha opinião, ainda temos que enfrentar dois grandes desafios. O primeiro consiste em realmente implementar a computação [sistema fúngico] com um propósito; em outras palavras, computação que faz sentido. A segunda seria caracterizar as propriedades dos substratos fúngicos via mapeamento booleano, para descobrir o verdadeiro potencial de computação das redes de micélio. "Em outras palavras, embora saibamos que há potencial para este tipo de aplicação, ainda temos que descobrir até onde esse potencial vai e como podemos utilizá-lo para fins práticos.
p Podemos não ter que esperar muito pelas respostas, no entanto. O protótipo inicial desenvolvido pela equipe, que faz parte do estudo, irá agilizar o futuro design e construção de edifícios com capacidades únicas, graças aos seus biomateriais fúngicos. O pesquisador disse:"Esta abordagem inovadora promove o uso de um organismo vivo como um material de construção que também é moldado para computação." Quando o projeto for concluído em dezembro de 2022, o projeto FUNGAR construirá um edifício de fungos em grande escala na Dinamarca e na Itália, bem como uma versão menor no Campus Frenchay da UWE Bristol.
p Dehshibi disse:"Até agora, apenas pequenos módulos, como tijolos e folhas, foram fabricados. Contudo, A NASA também está interessada na ideia e está procurando maneiras de construir bases na Lua e em Marte para enviar esporos inativos para outros planetas. "Para concluir, ele disse:"Viver dentro de um fungo pode parecer estranho, mas por que é tão estranho pensar que poderíamos viver dentro de algo vivo? Seria uma mudança ecológica muito interessante que nos permitiria acabar com o concreto, vidro e madeira. Imaginem escolas, escritórios e hospitais que crescem continuamente, regenerar e morrer; é o ápice da vida sustentável. "
p Para os autores do artigo, o objetivo dos computadores com fungos não é substituir os chips de silício. As reações fúngicas são lentas demais para isso. Em vez, eles acham que os humanos poderiam usar o micélio que cresce em um ecossistema como um "sensor ambiental em grande escala". Redes de fungos, eles raciocinam, estão monitorando um grande número de fluxos de dados como parte de sua existência diária. Se pudéssemos nos conectar a redes miceliais e interpretar os sinais, eles usam para processar informações, poderíamos aprender mais sobre o que estava acontecendo em um ecossistema.