Publié le 2025-10-26 16:02:00. Des chercheurs américains ont découvert que les réseaux fongiques pourraient un jour remplacer les composants électroniques traditionnels dans le traitement et le stockage des données informatiques. Ces matériaux bio-inspirés offrent des perspectives prometteuses pour une informatique plus durable et moins énergivore.
- Des champignons comestibles, comme le shiitake, peuvent agir comme des memristors organiques, capables de mémoriser des états électriques passés.
- Ces dispositifs fongiques pourraient mener à des composants informatiques écologiques, plus économiques et imitant le fonctionnement du cerveau humain.
- La recherche vise à réduire les déchets électroniques, souvent associés à la fabrication de semi-conducteurs conventionnels gourmands en ressources et en énergie.
La bioélectronique, un domaine en pleine expansion, cherche à marier biologie et technologie pour concevoir des matériaux innovants et respectueux de l’environnement pour les systèmes informatiques de demain. Dans cette optique, des scientifiques de l’Ohio State University ont exploré le potentiel des champignons, reconnus pour leur résilience et leurs propriétés biologiques singulières.
Leurs travaux, publiés dans PLOS One, révèlent que des variétés comme le shiitake peuvent être cultivées et orientées pour fonctionner comme des memristors organiques. Ces composants sont essentiels car ils conservent une mémoire des états électriques précédents, une fonction clé pour le stockage d’informations. Les expériences ont démontré que ces dispositifs à base de champignons reproduisent un comportement similaire à celui des puces semi-conductrices traditionnelles, ouvrant la voie à des outils informatiques plus écologiques, potentiellement moins coûteux à produire et s’inspirant du fonctionnement cérébral.
« La capacité de développer des micropuces qui imitent l’activité neuronale réelle signifie que l’on n’a pas besoin de beaucoup d’énergie en veille ou lorsque la machine n’est pas utilisée », explique John LaRocco, chercheur principal de l’étude. « C’est quelque chose qui peut constituer un avantage informatique et économique potentiel énorme. »
John LaRocco souligne que si l’idée de l’électronique fongique n’est pas nouvelle, elle devient de plus en plus pertinente dans le contexte de l’informatique durable. Les matériaux fongiques étant biodégradables et peu coûteux à produire, ils contribuent à atténuer le problème croissant des déchets électroniques. À l’inverse, la fabrication et le fonctionnement des semi-conducteurs conventionnels impliquent souvent l’extraction de minéraux rares et une consommation énergétique considérable.
« Le mycélium, en tant que substrat informatique, a déjà fait l’objet d’explorations dans des configurations moins intuitives. Notre travail vise à pousser l’un de ces systèmes memristifs à ses limites », ajoute le chercheur.
Pour évaluer ces capacités, les scientifiques ont cultivé des échantillons de shiitake et de champignons de Paris. Après déshydratation pour assurer leur conservation, ces échantillons ont été intégrés à des circuits électroniques sur mesure. Les champignons ont ensuite été soumis à des courants électriques contrôlés, variés en tension et en fréquence. « Nous connectons des fils électriques et des sondes à différents points des champignons, car des parties distinctes de ceux-ci présentent des propriétés électriques différentes », détaille LaRocco. « En fonction de la tension et de la connectivité, nous observions des performances variables. »
Après deux mois d’expérimentations, l’équipe a constaté que leur memristor fongique était capable de basculer entre différents états électriques jusqu’à 5 850 fois par seconde, avec une précision avoisinant les 90 %. Bien que les performances tendent à diminuer à des fréquences électriques plus élevées, les chercheurs ont observé que la connexion de plusieurs champignons ensemble permettait de restaurer la stabilité, à l’instar des connexions neuronales dans le cerveau humain.
Qudsia Tahmina, co-auteure de l’étude, met en avant la facilité avec laquelle les champignons peuvent être adaptés à des usages informatiques. « La société est de plus en plus consciente de la nécessité de protéger notre environnement et de veiller à le préserver pour les générations futures. Cela pourrait donc être l’un des facteurs moteurs derrière de nouvelles idées bio-responsables comme celles-ci », explique la professeure adjointe de génie électrique et informatique à l’Ohio State University.
La flexibilité intrinsèque des champignons suggère également un potentiel de développement futur. Des systèmes fongiques plus volumineux pourraient être pertinents pour l’informatique de pointe ou l’exploration spatiale, tandis que des dispositifs plus petits pourraient améliorer les performances des systèmes autonomes et des appareils portables. Les scientifiques visent dans leurs travaux futurs à perfectionner les méthodes de culture et à réduire la taille des dispositifs. L’obtention de composants fongiques plus petits et plus performants sera cruciale pour les proposer comme alternatives viables aux micropuces actuelles.
« Tout ce dont vous avez besoin pour commencer à explorer les champignons et l’informatique pourrait être aussi petit qu’un tas de compost et quelques appareils électroniques faits maison, ou aussi grand qu’une usine de culture avec des modèles prédéfinis », conclut John LaRocco. « Tous sont viables avec les ressources dont nous disposons actuellement. »
D’autres contributeurs de l’Ohio State à cette étude incluent Ruben Petreaca, John Simonis et Justin Hill. La recherche a bénéficié du soutien du Honda Research Institute.