Mantarlar bilgisayarların geleceğini değiştirebilir

Doğanın sunduğu çözümler bazen en beklenmedik yerlerden ortaya çıkıyor. Ohio Eyalet Üniversitesi'nde yürütülen yeni bir araştırma, ayaklarımızın altında yetişen mantarların geleceğin bilgisayarlarının temelini oluşturabileceğini gösteriyor. Araştırmacılar, mantarların yeraltında oluşturdukları filament ağı olan miselyumdan yararlanarak, geleneksel elektronik bileşenler gibi çalışan "organik memristörler" geliştirmeyi başardılar. PLOS One dergisinde yayınlanan bu çalışma, biyolojiden ilham alan, çevre dostu ve potansiyel olarak sektörü yeniden şekillendirebilecek bir teknolojinin kapısını aralamıştır.

Mantarların gizli elektriksel gücü

Onlarca yıldır araştırmacılar, doğanın sunduğu çözümlerden yenilikçi teknolojiler geliştirmeye çalışmaktadırlar. Ancak shiitake veya kültür mantarları gibi yenilebilir mantarların bilgisayar mimarisinde rol oynayabileceğini düşünen çok az kişi vardı. Ohio State University tıp fakültesinde psikiyatri araştırmacısı John LaRocco tarafından yönetilen ekip, bu mantarların elektriksel özellikleri ve şaşırtıcı dayanıklılık kapasiteleri üzerine yoğunlaştı. Ekibin temel fikri oldukça basit fakat cesurdu: miselyumun iç ağlarını elektrik sinyallerini iletebilen devreler olarak işletmek. Doğal olarak organize olan bu biyolojik ağlar, insan beyninin sinir yapılarına benzer karakteristikler taşımaktadır. Araştırmacılar, miselyumu elektrotlara bağlayarak bu mantarları farklı gerilimlerde uyarabildi ve verdikleri tepkileri detaylı biçimde gözlemleyebildi.

Deneylerden elde edilen sonuçlar tüm beklentileri aştı: mantarlar, önceki elektrik sinyallerini "hatırlama" kapasitesi gösterdiler. Bu özellik, memristörlerin işleyişinin temel taşıdır; yani geçmiş elektrik durumlarını koruyan ve saklayan bileşenler. Klasik elektronik devrelerin aksine, mantarlar bu bilgiyi saklamakta ve gerektiğinde geri çağırmakta başarılı oldular. Shiitake tipi mantarlar, saniyede 5.850 kereye kadar farklı elektrik durumları arasında geçiş yapabilme yeteneğini gösterdiler ve bu işlemi yüzde 90'a yaklaşan bir doğruluk oranıyla gerçekleştirdiler. Başka bir deyişle, bu mantarlar gerçek yaşayan bilgisayar belleği gibi davranmaya başlamışlardır.

Miselyumun biyolojik işlemci olarak potansiyeli

Araştırmanın en etkileyici yönlerinden biri, mantarların işlevlerinin birbirine bağlanarak optimize edilebilmesidir. Sanki biyolojik bir sinir ağı oluşturuyormuş gibi, miselyum yapıları birbirlerini destekleyerek daha karmaşık görevleri yerine getirebilmektedir. Bu tür bir cihaz, biyoelektronik alanında gerçek bir devrim yaratabilir. Klasik yarı iletken teknolojisinin aksine, mantar memristörleri tamamen biyolojik olarak parçalanabilir, üretim maliyeti düşük ve çok az enerji gerektirmektedir. Üretimleri ne nadir metaller ne de çevre kirleten karmaşık işlemler gerektirmemektedir; basit bir kültür ortamı, birkaç elektrot ve elektrik akımı yeterli olmaktadır.

Bu yaklaşım, bilişim endüstrisinin karbon ayak izini önemli ölçüde azaltabilecek potansiyele sahiptir. Aynı zamanda, kendini onarabilecek ve zamanla evrimleşebilecek "yaşayan" bir elektronik sistemi mümkün kılabilir. Çalışmanın ortak yazarı ve elektrik mühendisliği alanında doçent olan Qudsia Tahmina, bu araştırmanın doğanın radikal teknolojik yeniliklere nasıl ilham verebileceğini mükemmel biçimde gösterdiğini belirtmektedir. Tahmina'ya göre, toplum çevremizi koruma gerekliliğinin giderek daha fazla farkına varmaktadır ve bu biyolojik cihazlar, daha yeşil yeni bir teknolojik çağın itici güçlerinden biri olabilir.