Mantarlar, uzun zamandır olağanüstü dayanıklılıkları ve benzersiz özellikleriyle bilinmektedir. Doğuştan gelen yetenekleri, onları yeni nesil bilişim için heyecan verici yeni malzemelerin geliştirilmesine yardımcı olabilecek, gelişmekte olan bir alan olan biyoelektronik için mükemmel örnekler haline getirmektedir.
Mantarlar ve Bilgisayarlar Arasındaki Bağlantı
Ohio Eyalet Üniversitesi'ndeki araştırmacılar yakın zamanda shiitake mantarı gibi yaygın yenilebilir mantarların yetiştirilebileceğini ve geçmiş elektriksel durumları hatırlayabilen bir tür veri işlemcisi olan organik memristörler olarak hareket edecek şekilde eğitilebileceğini keşfettiler.
Bulguları, shiitake bazlı bu cihazların yalnızca yarı iletken bazlı çiplere benzer yeniden üretilebilir hafıza etkileri göstermekle kalmayıp aynı zamanda düşük maliyetli, çevre dostu, beyinden ilham alan diğer bilgi işlem bileşenlerinin oluşturulmasında da kullanılabileceğini gösterdi.
Çalışmanın başyazarı ve Ohio State Tıp Fakültesi'nde psikiyatri alanında araştırma görevlisi olan John LaRocco, "Gerçek sinirsel aktiviteyi taklit eden mikroçipler geliştirebilmek, bekleme modunda veya makine kullanılmadığında çok fazla güce ihtiyaç duymayacağınız anlamına geliyor. Bu, hesaplama ve ekonomik açıdan büyük bir potansiyel avantaj sağlayabilir." diye konuştu.
LaRocco, mantar elektroniğinin yeni bir kavram olmadığını, ancak sürdürülebilir bilgi işlem sistemleri geliştirmek için ideal adaylar haline geldiğini söyledi. Bunun nedeni, biyolojik olarak parçalanabilir olmaları ve genellikle pahalı nadir toprak mineralleri ve veri merkezlerinden yüksek miktarda enerji gerektiren geleneksel memristör ve yarı iletkenlere göre daha ucuz üretilmeleri sayesinde elektrik israfını en aza indirmeleridir.
Yeni memristörlerin yeteneklerini keşfetmek için araştırmacılar, shiitake ve kültür mantarı örnekleri yetiştirdiler. Olgunlaştıklarında, uzun süreli canlılıklarını garantilemek için kurutuldular, özel elektronik devrelere bağlandılar ve ardından çeşitli voltaj ve frekanslarda elektrik akımına maruz bırakıldılar.
LaRocco, "Mantarların farklı noktalarına elektrik kabloları ve problar bağlıyorduk çünkü mantarların farklı kısımları farklı elektriksel özelliklere sahip. Voltaja ve bağlantıya bağlı olarak farklı performanslar görüyorduk." dedi.
Ekip, iki ay sonra, mantar memristörlerinin veri depolayan bilgisayar belleği olan RAM olarak kullanıldığında, saniyede 5.850 sinyale kadar elektriksel durumlar arasında yaklaşık %90 doğrulukla geçiş yapabildiğini keşfetti. Ancak, elektrik voltajlarının frekansı arttıkça performans düştü, ancak tıpkı gerçek bir beyin gibi, devreye daha fazla mantar bağlanarak bu sorun giderilebilirdi.
Çalışmanın ortak yazarı ve Ohio State Üniversitesi'nde elektrik ve bilgisayar mühendisliği doçenti olan Qudsia Tahmina, araştırmalarının genel olarak mantarları beklenmedik ve faydalı şekillerde davranacak şekilde programlamanın ve korumanın ne kadar şaşırtıcı derecede kolay olduğunu ortaya koyduğunu söyledi. Dahası, bu, teknolojinin doğal dünyaya dayandığında nasıl ilerleyebileceğinin bir örneği.
Tahmina, "Toplum, çevremizi koruma ve gelecek nesiller için muhafaza etme ihtiyacının giderek daha fazla farkına varıyor. Bu, bu tür yeni biyo-dostu fikirlerin arkasındaki itici güçlerden biri olabilir." açıklamasında bulundu.
Tahmina, mantarların sunduğu esneklikten yola çıkarak mantar bilişiminin ölçeklendirilmesi için de olanaklar olduğunu söyledi. Örneğin, daha büyük mantar sistemleri uç bilişim ve havacılık araştırmalarında faydalı olabilirken, daha küçük olanlar otonom sistemlerin ve giyilebilir cihazların performansını artırmada kullanılabilir.
Organik memristörler hala erken geliştirme aşamasındadır, ancak gelecekteki çalışmalar, yetiştirme tekniklerini iyileştirerek ve cihazları minyatürleştirerek üretim sürecini optimize edebilir, çünkü uygulanabilir mantar memristörlerinin, araştırmacıların bu çalışmada elde ettiklerinden çok daha küçük olması gerekecektir.
"Mantarları ve bilişimi keşfetmeye başlamak için ihtiyacınız olan her şey, bir kompost yığını ve ev yapımı elektronik cihazlar kadar küçük veya önceden hazırlanmış şablonlara sahip bir kültür fabrikası kadar büyük olabilir. Hepsi şu anda elimizdeki kaynaklarla uygulanabilir." denildi.
