Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Aachen ve Turin Üniversitesi araştırmacıları, nanotellerden yapılmış ve biyolojik sinir hücresiyle aynı işlevi gören bir parça ürettiler.

Bu parça bilgileri paralel olarak kaydedebilir, işleyebilir ve çok sayıda sinyal alabilir. Bu nedenle oksit kristal nanotellerinden üretilen dirençli anahtarlama hücresi, biyolojik sinapsların ve nöronların farklı işlevlerini üstlenebilen nöromorfik işlemciler yapımında kullanım için ideal bir adaydır.

Yapay zekânın hızla ilerlemesi sayesinde bilgisayarlar insan beyninin birçok özelliğini taklit edebiliyor. Bunu yaparken en büyük zorluklardan biri insan beynindeki sinyal işlemeyi yapay olarak yeniden üretme girişimidir. Sinir ağlarında veriler paralel olarak yüksek derecede saklanır ve işlenir. 

Öte yandan geleneksel bilgisayarlar art arda görevler arasında hızla çalışır, bilgilerin depolanması ve işlenmesi arasında net bir şekilde ayrım yapar. Kural olarak sinir ağları sadece geleneksel donanım kullanılarak verimsiz şekilde taklit edilebilir. İnsan beyninin çalışma şeklini taklit eden nöromorfik çiplere sahip sistemler önemli avantajlar sunar. Bu tür bilgisayarlar beyindeki nöronlar gibi ağlarla birbirine bağlanan çok sayıda işlemciye sahip olduklarından merkezi çalışmaz. Bir işlemci bozulduğunda diğer işlemci görevi devralır. Tıpkı beyinde olduğu gibi biyoloji temelli bir işlemcinin öğrenme kapasitesine sahip olması gerekir.

Julich’ten Dr. İllia Valov; günümüzün yarı iletken teknolojisiyle, bu işlevlerin bir dereceye kadar elde edilebileceğini, çinko oksit kristallerinden üretilen nanotel cihazların son derece küçük ve enerji açısından verimli olduğunu belirtti. Yıllarca unutkan hücreler biyo-bilgisayarlarda nöronların ve sinapsların işlevini üstlenme olasılığını en üst düzeye çıkardı. İçinden akan elektrik akımının yoğunluğuna ve yönüne bağlı olarak elektriksel dirençlerini değiştirirler. Geleneksel transistörlerin aksine, son akım değeri elektrik akımı kapatıldığında bile bozulmadan kalır. Bu nedenle sistem temelde öğrenme yeteneğine sahiptir.

Bu özellikleri yaratmak için bilim insanları, tek bir çinko oksit nanotelini kullandılar. Bu tür bir nanotel insan saçından bin kat daha incedir. Ortaya çıkan bileşen sadece küçük bir alan kaplamakla kalmaz, aynı zamanda flaş bellekten çok daha hızlı bir şekilde geçiş yapabilir. Nanoağlar, diğer bileşenlere göre umut verici fiziksel özellikler sunar; yeni tip güneş pilleri, sensörler, piller... Üretimleri nispeten daha basittir. İşlevsel bir hücre oluşturmak için nanotelin her iki ucunun da gümüş ve platin gibi uygun metallerle bağlanması gerekir. Metaller elektrot görevi görür ve uygun bir elektrik akımı tarafından uyarılan iyonları serbestler. Metal iyonlar, telin yüzeyine yayılabilir ve iletkenliğini değiştirmek için köprü kurabilir. 

Araştırmacılar tarafından planlanan bir sonraki adım; daha heyecan verici işlevsellikler sunan yüzlerce nanotelden oluşan daha büyük, nispeten daha basit bir gruptan oluşan, membristif bir bileşen üretmek…

Kaynak: Phys.org