Skip to content Skip to navigation

Hiç Donmayan Su

Dr. Mahir E. Ocak
06/06/2019 - 10:00

Zürih Federal Teknoloji Enstitüsü ve Zürih Üniversitesinde çalışan bir grup araştırmacı, aşırı derecede düşük sıcaklıklara soğutulduğunda bile suyun donmasını engelleyen bir yöntem geliştirdi. Dr. Livia Salvatti Manni ve arkadaşlarının Prof. Dr. Ehud M. Landau ve Prof. Dr. Raffaele Mezzenga önderliğinde yaptığı çalışmalar sonucunda geliştirilen yöntemle ilgili makale Nature Nanotechnology’de yayımlandı.

Araştırmacılar, ilk olarak bir tür lipit (yağ molekülü) tasarlayıp üretmiş. Daha sonra bu molekülleri lipidik mezofaz olarak adlandırılan bir tür yumuşak biyolojik madde oluşturmak için kullanmışlar. Lipidik mezofazda, lipitler, tıpkı doğal lipitler gibi, kendiliğinden bir araya gelerek zarlar oluşturuyor. Bu zarlar da çapı 1 nanometreden (metrenin milyarda birinden) daha küçük, birbiriyle bağlantılı kanallardan oluşan bir ağ meydana getiriyor. Lipidik mezofazın yapısı sıcaklığa, içerdiği su miktarına ve tasarlanan lipit moleküllerinin yapısına bağlı olarak değişiyor.

Lipidik mezofazın en önemli özelliği, yapısındaki kanalların, içerisindeki suyun donmasına izin vermeyecek kadar dar olması. Sıcaklık aşırı derecede düşürüldüğünde bile ne su molekülleri ne de lipitler donuyor. Araştırmacılar, yaptıkları deneylerde lipidik mezofazı sıvı helyum kullanarak -263˚C’ye kadar soğutmuşlar ve buz kristallerinin oluşmadığını gözlemlemişler.

Geliştirilen yöntemin çeşitli alanlarda faydalı olacağı düşünülüyor. Örneğin günümüzde biyolojik moleküllerin yapısını belirlemek için kullanılan yöntemlerden biri kiroelektron mikroskobisi. Bu yöntemde mikroskopla görüntülenecek sistem önce aşırı derecede düşük sıcaklıklara soğutuluyor ve bu durum oluşan buz kristallerinin biyomoleküllerin yapısını bozmasıyla sonuçlanabiliyor. Geliştirilen yöntem sayesinde biyolojik molekülleri yapılarına zarar vermeden de aşırı derecede düşük sıcaklılara soğutmak mümkün olabilir.

İlgili İçerikler

Fizik

Ses günlük hayatımızın önemli bir parçası olmasına rağmen sesin ardındaki fiziksel süreçler dikkatimizi çekmemiş olabilir. Bu fiziksel süreçleri daha iyi anlayabilmek için sesi “görmeye” ne dersiniz?

Fizik

2014 yılında Türkiye’nin kendi teknolojisini kullanarak fotovoltaik (FV) temelli güneş enerjisi santral ekipmanlarını üretmesi ve ihraç etmesi amacıyla MİLGES (Millî Güneş Enerjisi Santrali Geliştirilmesi) projesi başlatılmıştı.

Fizik

Bu etkinliğimizde maliyeti uygun malzemeler ile iletken ve yalıtkan dedektör düzeneği tasarlıyoruz.

Fizik

Deneyler köşesinin yeni etkinliğinde Faraday kafesinin çalışma prensibini ve günlük hayatımızda nerelerde kullanıldığını öğreniyoruz.

Fizik

Bu etkinliğimizde maliyeti uygun malzemeler kullanarak sabit makaralar, kaldıraç ve tekerleklerden oluşan ve bir bileşik makine olan “lastik tekerlekli vinç” düzeneği tasarlayacağız.

Fizik

Deneyler köşesinin bu etkinliğinde basit bir kondansatör tasarlayıp birçok elektrik devresinde kullanılan bu elektronik devre elemanının çalışma prensibini öğreniyoruz.

Fizik

Yenilenebilir enerji kaynaklarının başında güneş enerjisi geliyor. Ancak güneş ışığından aldığı enerjiyi elektriğe dönüştüren geleneksel fotovoltaik gözeler sadece gündüzleri çalışıyor. Gündüzleri elde edilen enerjiyi geceleri kullanabilmek içinse başka enerji biçimlerine dönüştürüp depolamak gerekiyor.

Fizik

Fren pedalına hafif bir dokunmayla, yüklü bir kamyonun nasıl durduğunu öğrenmek ister misiniz? Sürücü tarafından fren pedalına uygulanan kuvvet, fren hidroliği tarafından balatalara iletilir. Balatalar da tekerleklerle bağlantılı fren disklerini sıkıştırarak aracın yavaşlamasını ve durmasını sağlar.

Fizik

Yarasalar ilgi çekici bir özelliğe sahip: Ses dalgalarını kullanarak tamamen karanlık bir ortamda çevrelerindeki nesnelerin yerini belirleyebiliyorlar. Görme engelli bazı insanların da bu özelliğe sahip olduğu biliniyor.

Fizik

Tasarla ve Yap köşesinin bu etkinliğinde maliyeti uygun malzemeler kullanarak elektrik enerjisi elde edip enerjiyi ışık, hareket ve ses enerjisine dönüştüren bir düzenek tasarlayacağız.