Doğadan İlhamla: Mantarlar Elektronik Bellek Üretiyor

ABD’li araştırmacılar, mantar miselyumunu kullanarak elektriksel hafızayı saklayabilen organik memristörler geliştirdi. Bu yaklaşım, düşük enerjiyle çalışan ve biyolojik olarak parçalanabilen biyoelektronik cihazların geliştirilmesine yeni bir kapı açıyor.

DOĞAL SİSTEMİN KULLANIMI VE DENEY DÜZENİ

Ohio State Üniversitesi ekibi, memristörlerin organik bir eşdeğeri olasılığını araştırdı ve miselyumun elektrik sinyallerini iletme ve depolama için uygun bir ortam sağladığını gösterdi. Shiitake ve düğme mantarı gibi yaygın türler kontrollü koşullarda yetiştirilip kurutuldu. Elektrotlar mantar dokusunun farklı bölgelerine yerleştirilerek elektriksel ölçümler yapıldı.

BULGULAR

Mantar tabanlı devreler, saniyede 5.850’e kadar elektriksel durumlar arasında geçiş yapabildi ve geçici bilgisayar belleği (volatile memory) olarak kullanıldığında yaklaşık %90 sinyal tutma oranı sağladı. Araştırma, mantar materyallerinin sürekli güç gerektirmeden belirli sinirsel aktivite modellerini taklit edebileceğini ortaya koydu.

DÜŞÜK GÜÇ AVANTAJI VE AĞ PERFORMANSI

Çalışmanın başyazarı John LaRocco, düşük güç gereksiniminin hesaplama verimliliği ve enerji tüketimi açısından önemli faydalar sunduğunu belirtti. Araştırmacılar birden fazla mantar örneğini bağlayarak sinir yollarını andıran ağ benzeri sistemler oluşturdu ve performansı artırdı. Bu sonuçlar, doğal ağlardan ilham alan alternatif bilgi işlem modellerine işaret ediyor.

SİLİKONA ALTERNATİF VE POTANSİYEL UYGULAMALAR

Mantar memristörleri, geleneksel çiplerin üretiminde kullanılan nadir toprak metalleri veya yoğun enerji gereksinimini ortadan kaldırarak daha çevreci bir seçenek sunuyor. Bu organik yapı aynı zamanda biyolojik olarak parçalanabilir elektronik atık çözümü vaat ediyor ve uç bilişim, havacılık sensörleri, giyilebilir teknolojiler ile uyarlanabilir elektronik bileşenler gibi alanlarda kullanım potansiyeli taşıyor.

ZORLUKLAR VE GELECEKTE YAŞANABİLECEKLER

Araştırmacılar, mantar tabanlı sistemlerin silikon yarı iletkenlerin hız ve dayanıklılığına ulaşabilmesi için yetiştirme tekniklerinin iyileştirilmesi, elektriksel davranışın homojenleştirilmesi ve teknolojinin mikroskobik ölçeğe indirgenmesi gibi önemli mühendislik çalışmaları gerektiğini vurguladı. LaRocco, mantar hesaplamalarının küçük ölçekli laboratuvar elektroniğinden endüstriyel biyofabrikasyona kadar farklı uygulamalara uyarlanabileceğini belirtti.