Skip to content Skip to navigation

Buz Neden Çok Kaygandır?

Dr. Mahir E. Ocak
10/12/2019 - 08:30

Bir katıyı başka bir katının üzerinde kaydırmak kolay değildir. Çok yüksek sürtünme kuvvetiyle baş etmeniz gerekir. Bu durumun bir istisnası ise buzdur. Buz o kadar kaygandır ki buz patencileri neredeyse hiçbir dirençle karşılaşmadan buzun üzerinde kayabilirler.

Geçmişte buzun kayganlığı, yüzeyde bir sıvı katmanın oluşmasıyla açıklanıyordu. Bu hipoteze göre sürtünme kuvvetinin sebep olduğu ısı yüzeydeki buzun sıvılaşmasına sebep oluyor ve böylece malzeme kayganlaşıyordu. Ancak bu açıklamanın doğruluğu ve hatta böyle bir sıvı katmanın gerçekten de var olup olmadığı geçmişte tartışma konusuydu. Üstelik bu açıklama ile ilgili önemli bir sorun, sıvı suyun iyi bir “kayganlaştırıcı” olmamasıydı: Eğer bir yüzeyi kaygan hâle getirmek istiyorsanız üzerine su değil yağ dökersiniz. Peki, öyleyse buzun aşırı kayganlığı, kötü bir kayganlaştırıcı olan sıvı suyun varlığıyla nasıl açıklanabilirdi?

Buzun neden aşırı derecede kaygan olduğunu anlamak isteyen bir grup araştırmacı, önce nanometre (metrenin milyarda biri) ölçeğindeki sürtünme kuvvetlerini tespit edebilen bir cihaz geliştirmiş. Daha sonra da bu cihazı kullanarak sürtünme kuvvetleri sebebiyle buzun yapısının nasıl değiştiğini incelemişler. Elde edilen sonuçlar, geçmişte doğru olduğu varsayılan açıklamayla uygun biçimde, yüzeyde sıvılaşma meydana geldiğini gösteriyor. Ancak ortaya çıkan ince film, geçmişte yapılan kuramsal tahminlere göre beklenenden çok daha ince. Üstelik kalınlığı birkaç yüz nanometre ile bir mikrometre arasında değişen bu katmanın sadece sıvı sudan oluşması da mümkün görünmüyor. Çünkü ince filmin viskozitesi (akışkanların akmaya karşı gösterdiği direnç) sıvı suyunkinden çok yağlarınkine benziyor. Araştırmacılar, ortaya çıkan ince filmin buzlu su ile ezilmiş buzun bir karışımı olduğunu öne sürüyor. Bu yapı, yaz günlerinin popüler gıdalarından kar konisinin yapısına benzetiliyor.

Kar konisi

Araştırma ile ilgili detaylı bilgiye, Dr. L. Canale ve arkadaşlarının Physical Review X’te yayımladıkları makaleden ulaşabilirsiniz.

İlgili İçerikler

Fizik

Bilim Genç olarak ODTÜ Saçılmalı Demet Hattı ve İVME-R’de yürütülen çalışmalarla ilgili ODTÜ Fizik Bölümü Öğretim Üyesi ve İVME-R Müdürü Prof. Dr. Bilge Demirköz ile bir söyleşi gerçekleştirdik.

Fizik

Bundan yüzyıllar önce Dünya’nın kendi etrafında dönüp dönmediği, ayrıca Dünya’nın mı Güneş’in etrafında yoksa Güneş’in mi Dünya’nın etrafında dolandığı bilim insanları arasındaki en hararetli tartışma konularından biriydi. 

Fizik

Rice Üniversitesinde Prof. Dr. James M. Tour önderliğinde çalışmalar yapan bir grup araştırmacı, karbon içeren atıklardan grafen üretmeye imkân veren bir yöntem geliştirdi. Araştırma ile ilgili makale Nature’da yayımlandı.

Fizik

Gençleri bilim insanlarıyla bir masa etrafında buluşturan TÜBİTAK Bilim Genç Kafe 11 Şubat Uluslararası Bilimde Kadınlar ve Kız Çocukları Günü’nde Ankara, İstanbul ve Samsun’da düzenleniyor. Etkinliğin Ankara’daki konuğu 2019 yılı TÜBİTAK Teşvik Ödülü’nü kazanan Dr. Öğr. Üyesi Emine Ülkü Sarıtaş.

Fizik

Tasarla ve Yap köşesinin bu etkinliğinde maliyeti uygun malzemeler ile cisimlerin nasıl elektriklendiğini gösteren bir düzenek tasarlıyoruz.

Fizik

Işık nasıl yayılır? Dalgalar gibi mi yoksa madde parçacıkları gibi mi? Bu soru bir zamanlar bilim dünyasını ikiye bölmüştü. Deneyler köşesinin yeni etkinliğinde ışığın yapısını çift yarık deneyi ile inceliyoruz.

Fizik

Günümüzde güneş gözesi üretmek için yaygın olarak silisyum kullanılıyor. Ancak bu güneş gözeleri hem pahalıya mal oluyor hem de üretim süreçleri çok zahmetli. Yüksek verim elde etmek için silisyum atomlarının çok düzenli bir yapı oluşturması ve bu yapının içine toz ya da başka yabancı maddelerin karışmaması için üretimin tozsuz odalarda yapılması gerekiyor.

Fizik

İster dinleyelim, ister mırıldanalım, ister bir müzik aleti ya da herhangi bir nesne ile müzik yapalım, ister dans ederek eşlik edelim; müzik hayatımızda önemli bir yere sahip. Biz de ocak ayında objektiflerinizi müziğin hayatınızdaki yerine odaklamanızı istiyoruz. Fotoğraflarınızı Bilim Genç’te paylaşırken açıklama bölümüne #HayatımdakiMüzik etiketini eklemeyi unutmayın.

Fizik

Geride bıraktığımız yılda bilim ve teknoloji alanında birçok gelişmeye şahit olduk. 2019 yılında gerçekleşen önemli bilimsel ve teknolojik gelişmeleri sizin için derledik.

Fizik

Dünya’nın kendisi de bir mıknatıstır. Dünya’nın manyetik kuzey ve güney kutupları coğrafi kuzey ve güney kutuplarının yakınında bulunur ve yavaş da olsa hareket eder. Bu etkinliğimizde maliyeti uygun malzemeler kullanarak mıknatısın çevresinde oluşan manyetik alanı gözlemleyeceğiz.