Akıllı telefonlar, bilgisayarlar ve veri merkezlerindeki mikroişlemciler, elektronları katı yarıiletkenler yoluyla manipüle ederek bilgi işliyor. Fakat beyinlerimizde farklı bir sistem var. Beyinlerimiz, bilgiyi işlemek için sıvıdaki iyonların manipülasyonuna bel bağlıyor.
Beyinden ilham alan araştırmacılar, uzun zamandır sulu bir çözeltide ‘iyonik’ geliştirmeye çalışıyor. Sudaki iyonlar yarıiletkenlerdeki elektronlardan daha yavaş hareket etse de, bilim insanları farklı fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip çeşitli iyonik türlerle daha zengin ve daha farklı bilgi işlem yapılabileceği görüşünde.
Ancak iyonik bilişim, halen ilk günlerini yaşıyor. Şimdiye kadar laboratuvarlarda sadece iyonik diyotlar ve transistörler gibi münferit iyonik cihazlar geliştirilmiş. Kimse bilişim için böyle cihazları daha karmaşık bir devrede birleştirmemiş; ta ki şimdiye kadar.
Harvard John A. Paulson Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Fakültesinde (SEAS) çalışan bir araştırma takımı, genç bir biyoteknoloji şirketi olan DNA Script ile beraber yüzlerce iyonik transistörden oluşan bir iyonik devre geliştirmiş. Araştırmacılar, çalışma kapsamında yapay sinir ağı bilişimindeki çekirdek bir işlemi gerçekleştirmişler.
Araştırma Advanced Materials bülteninde yayımlandı.
Araştırmacılar yakın zaman önce çığır açtıkları bir yöntemle yeni bir iyonik transistör tipi geliştirerek işe koyulmuşlar. Transistör, merkezdeki bir elektrot diskiyle beraber eşmerkezli iki halka elektrotla bağlantı kuran sulu bir kinon molekülü çözeltisinden meydana geliyor. Halka şeklindeki bu iki elektrot, hidrojen iyonları üretip onları hapsederek merkez disk etrafındaki yerel pH seviyesini elektrokimyasal şekilde düşürüp ayarlıyor. Merkezdeki diske uygulanan bir gerilim ise elektrokimyasal bir tepkime meydana getirerek, diskten suya giden bir iyonik akım oluşturuyor. Tepkimenin hızı, yerel pH’ın ayarlanmasıyla artırılıp düşürülebiliyor (iyonik akım artırılıyor veya azaltılıyor). Diğer bir ifadeyle pH, sulu çözeltideki diskin iyonik akımını kontrol ediyor ve elektronik transistörün iyonik bir karşılığını meydana getiriyor.
Kaynak: Harvard John A. Paulson Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Fakültesi. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
