Teknoloji dünyası bugüne kadar hep daha küçük, daha hızlı ve daha güçlü silikon çiplerin peşinden koştu. Ancak son yıllarda ortaya çıkan bioelektronik alanı, doğanın sunduğu eşsiz yetenekleri dijital dünyayla birleştirmeye odaklanıyor. Bu alandaki en şaşırtıcı gelişme ise mutfağımızdaki mantarların aslında birer bellek yongası adayı olması.
Ohio State Üniversitesi araştırmacıları, şitaki mantarlarını kullanarak geçmişteki elektriksel durumları hatırlayabilen organik “memristörler” geliştirdi. Geleneksel yarı iletkenlere çevreci bir alternatif sunan bu biyolojik sistemler, düşük enerji tüketimi ve yüksek verimlilikle geleceğin bilgi işlem teknolojilerini temelden değiştirebilir.
Peki bu nasıl mümkün oldu?
Araştırmacılar, özellikle şitaki ve istiridye mantarlarını kullanarak “organik memristör” adı verilen bileşenler geliştirdiler. Memristörler, geçmişteki elektriksel durumları hatırlayabilen özel bir veri işlemcisi türüdür. Bu cihazlar, mantarın farklı noktalarına bağlanan elektrik kabloları ve problar aracılığıyla test edildi.
Çalışma sırasında olgunlaşan mantarlar, uzun süreli dayanıklılık sağlamak adına dehidrasyona uğratıldı ve ardından çeşitli voltaj ve frekanslarda elektrik akımına maruz bırakıldı. Araştırma ekibi, mantarın farklı bölümlerinin farklı elektriksel özelliklere sahip olduğunu ve voltaja bağlı olarak değişken performanslar sergilediğini keşfetti.
Peki ya performansı nasıl?
İki ay süren testlerin ardından, mantar tabanlı memristörlerin RAM gibi davranabildiği görüldü. Elde edilen verilere göre sistem, saniyede 5.850 sinyale kadar elektriksel durumlar arasında geçiş yapabiliyor ve bunu yaklaşık %90 doğruluk oranıyla gerçekleştiriyordu.
İlginç bir şekilde, frekans arttıkça performans düşse de araştırmacılar buna “beyin benzeri” bir çözüm buldular. Tıpkı gerçek bir beyinde olduğu gibi devreye daha fazla mantar eklenerek performans kayıplarının giderilebileceği anlaşıldı. Bu durum, biyolojik sistemlerin ölçeklenebilirliği açısından büyük bir avantaj sağlıyor.
Silikon yerine mantar kullanmak ne kadar avantajlı?
Günümüzde kullanılan yarı iletkenlerin üretimi, nadir bulunan minerallere ve yüksek enerji tüketen tesislere dayanıyor. Fungal elektronik ise tamamen biyobozunur olmaları sayesinde elektronik atık sorununu minimize ediyor. Üstelik bu biyolojik çiplerin üretim maliyeti, geleneksel memristörlere göre çok daha düşük.
Ayrıca bu mantar tabanlı çipler, gerçek sinirsel aktiviteleri taklit edebildiği için sistem bekleme modundayken ekstra enerji harcamasına ihtiyaç duymuyor. Bu durum, hem ekonomik hem de hesaplama açısından büyük bir potansiyel avantajı beraberinde getiriyor. Gelecekte çevre dostu teknolojilerin geliştirilmesinde bu bio-dostu fikirler ana itici güç olacak gibi görünüyor.
