Massachusetts Amherst Üniversitesi'nden araştırmacılar, insan beyniyle aynı voltaj seviyesinde çalışabilen ultra düşük güçlü cihazlar geliştirebilmenin yolunu buldu. Ekip, memristor olarak bilinen bir elektronik bellek cihazı yapmak için biyolojik, elektrik iletkenliği olan filamanları kullandı.
Bilim insanları, Geobacter bakterisinden geliştirilen protein nanotelleri kullanarak, insan beyni sinapsları kadar verimli bir cihaz oluşturabileceklerini keşfettiler. Yeni teknoloji hakkındaki ayrıntılar, Nature Communications dergisinde yayınlandı.
Yazılım tabanlı olmayan cihaz, düşük güç tüketimi vadediyor
Bilgisayar mühendisliği araştırmacısı ve çalışmanın ortak yazarı olan Jun Yao, "İnsanlar bugüne kadar muhtemelen beyindeki biyolojik benzerleri kadar güç verimli bir cihaz yaratabileceğimizi ummaya cesaret edemediler, ancak artık ultra düşük güçlü işlem yeteneklerine dair gerçekçi kanıtlarımız var." dedi.
Yao, yaptıkları çalışmanın konsept olduğunu ve biyolojik voltajla çalışan elektronik cihazlarda çok daha fazla keşfe yol açacağını belirtti. Araştırma ekibi, nanotelleri test etmek için insan saçının çapından 100 kat daha ince bir metal telden gönderilen darbeli açma-kapama iletim deseni ile deneyler yaptılar.
Pozitif-negatif yük deseni, beyindeki öğrenme sürecine benzer bir etki yaratıyor. Beyinden esinlenen yöntemde biyolojik bileşenleri taklit edebilmek için nanotel-memristor sinapsının iletkenliği veya plastisitesi modüle edilebiliyor.
Biyolojik nanoteller, yapay silikon nanotellere kıyasla çok daha düşük enerji tüketmesinin ötesinde birçok avantaj sunuyor. Cihaz, geleneksel bir bilgisayarla karşılaştırıldığında, yazılım tabanlı olmayan bir öğrenme yeteneğine sahip. Ayrıca su veya vücut sıvılarında daha kararlı olması nedeniyle kalp atışı izleme cihazları gibi biyomedikal uygulamalarda kullanılabilecek.
Araştırma ekibi, bundan sonrasında nanotellerin kimyasını, biyolojisini ve elektroniğini tam olarak keşfetmeyi planlıyor. Dr. Yao, "Bu buluş, cihazın birgün biyolojik sistemlerde gerçek nöronlarla konuşabileceği konusunda umut veriyor" dedi.
