Ohio State Üniversitesi araştırmacıları, yenilebilir mantarların organik memristörler olarak yetiştirilebileceğini ve yönlendirilebileceğini keşfetti. Mantarlar, önceki elektrik durumları hakkında bilgi tutan bellek hücreleri gibi davranıyor. Bu cihazlar, yarı iletken çiplerde görülen bellek davranışını taklit ediyor ve çevre dostu, beyin benzeri hesaplama araçları için düşük maliyetli seçenekler sunuyor.
Baş araştırmacı John LaRocco, “Gerçek nöral aktiviteyi taklit eden mikroçipler geliştirebilmek, bekleme durumunda veya makine kullanılmadığında fazla güce ihtiyaç duymamak anlamına geliyor” dedi. Bu yaklaşım, hesaplama ve ekonomik avantajlar sağlayabilir. LaRocco, mantar elektroniğinin yeni bir fikir olmadığını, ancak sürdürülebilir hesaplama için giderek pratik hale geldiğini belirtti.
Mantar malzemeleri biyobozunur ve ucuz üretim maliyetine sahip. Bu özellikler, elektronik atıkları azaltmada yardımcı oluyor. Geleneksel yarı iletkenler ise nadir minerallere ve büyük enerji girdilerine ihtiyaç duyuyor. Araştırmacılar, miselyumun hesaplama alt tabakası olarak daha önce keşfedildiğini, ancak bu çalışmanın memristif sistemleri sınırlarına kadar zorladığını vurguladı.
Bulgular, PLOS One dergisinde yayımlandı. Ekip, shiitake ve düğme mantarlarını yetiştirdi. Mantarlar olgunlaştıktan sonra kurutuldu ve özel elektronik devrelere bağlandı. Kontrollü elektrik akımlarına farklı voltaj ve frekanslarda maruz bırakıldı.
LaRocco, “Mantarların farklı kısımlarına elektrik kabloları ve problar bağladık, çünkü bu kısımların elektrik özellikleri farklı” diye açıkladı. Voltaj ve bağlantıya göre performanslar değişti. İki aylık testlerden sonra, mantar tabanlı memristör, elektrik durumları arasında saniyede 5.850 kez geçiş yapabildi ve %90 doğruluk sağladı.
Yüksek elektrik frekanslarında performans azalsa da, birden fazla mantarı birbirine bağlamak istikrarı geri kazandırdı. Bu, insan beynindeki nöral bağlantıları andırıyor. Eş araştırmacı Qudsia Tahmina, “Mantarlar hesaplama için kolayca uyarlanabilir” dedi. Toplumun çevre koruma bilincinin arttığını ve sürdürülebilir teknolojilere ihtiyaç duyulduğunu ekledi.
Tahmina, mantarların esnekliğinin ölçeklendirme olanakları sunduğunu belirtti. Büyük mantar sistemleri, kenar hesaplama ve uzay araştırmalarında faydalı olabilir. Küçük sistemler ise otonom sistemler ve giyilebilir cihazların performansını artırabilir.
Organik memristörler erken aşamalarda. Gelecek çalışmalar, yetiştirme yöntemlerini iyileştirmeyi ve cihaz boyutlarını küçültmeyi hedefliyor. Bu, mantar bileşenlerini geleneksel mikroçiplere alternatif hale getirebilir. LaRocco, “Mantar ve hesaplama keşfi, bir kompost yığını ve ev yapımı elektroniklerden büyük bir kültürleme fabrikasına kadar çeşitli kaynaklarla yapılabilir” dedi.
Çalışmaya Ohio State Üniversitesi’nden Ruben Petreaca, John Simonis ve Justin Hill de katkıda bulundu. Araştırma, Honda Araştırma Enstitüsü tarafından desteklendi.
