Skip to content Skip to navigation

Maddenin Yeni Bir Hali: Aynı Anda Hem Sıvı Hem Katı Olabilen Malzemeler

Dr. Mahir E. Ocak
23/04/2019 - 16:48

Araştırmacılar maddenin yeni bir halini keşfetti. Deneysel ve kuramsal çalışmalar potasyum metalinin yüksek basınç ve sıcaklık altında hem katı hem de sıvılara benzer özelliklere sahip olduğunu gösteriyor. Doğru basınç ve sıcaklık koşulları altında sodyum ve bizmut da dâhil olmak üzere yarım düzineden fazla elementin bu halde bulunabileceği tahmin ediliyor.

E. E. McBride ve ark. 

Geçmişte yapılan deneysel çalışmalar potasyumun yüksek basınç ve sıcaklık altında karmaşık bir kristal yapıda bulunduğunu göstermişti (bkz. yukarıdaki şekil). Bu yapıda bir grup potasyum atomunun (açık renkli atomlar) oluşturduğu tüpler bir karenin köşelerinde ve merkezinde bulunuyor. Ayrıca tüplerin arasında zincir biçimde organize olmuş ikinci bir grup potasyum atomu (koyu renkli atomlar) daha var. Tüplerdeki atomlar arasındaki bağlar güçlü, zincirlerdeki atomlar arasındaki bağlarsa daha zayıf. Malzeme ısıtıldığında zincirler eriyerek sıvı hale geçiyor. Ancak tüpler katı halde kalmaya devam ediyor. Böylece maddenin zincir-eriyik hali olarak adlandırılan hal ortaya çıkıyor.

Geçmişte yapılan deneysel çalışmalar, zincir-eriyik halin maddenin yeni bir hali mi olduğu yoksa sadece bir faz dönüşümüne mi karşılık geldiği hakkında bir fikir vermemişti. İskoçya’daki Edinburgh Üniversitesi’nde çalışan Dr. Andreas Hermann ve arkadaşları bu soruya cevap bulmak için kuramsal yöntemlere yöneldi. Yirmi bin potasyum atomunun yüksek basınç ve sıcaklık koşulları altındaki davranışlarıyla ilgili bilgisayar benzetimleri, zincir-eriyik halin bir faz dönüşümüne karşılık gelmediğini, maddenin yeni bir hali olduğunu gösteriyor.

Araştırma ile ilgili detaylı bilgiye Proceedings of The National Academy of Sciences’ta yayımlanan makaleden ulaşabilirsiniz.

İlgili İçerikler

Kimya

Kimyacılar, yapılarında meydana gelen değişimleri öğrenmek için genellikle maddeleri ısıtır. Katı hâldeki maddelerin bazıları ısıtıldıklarında erir bazıları sıvı hâle geçmeden doğrudan buharlaşır yani süblimleşir. Sıvılar ise genellikle gaz hâle geçer. Soğutulduklarında eski hâllerine dönerler.

Kimya

Nobel Kimya Ödülü’nün 2019 yılındaki sahipleri, Austin’deki Texas Üniversitesinden John B. Goodenough, New York Eyalet Üniversitesinden M. Stanley Whittingham ve Meijo Üniversitesinden Akira Yoshino oldu. Araştırmacıların lityum iyon pillerin geliştirilmesine yaptıkları önemli katkılar sebebiyle ödüle layık görüldükleri açıklandı.

Kimya

Georgia Teknoloji Enstitüsünden Paul Kohl ve arkadaşları güneş ışığına maruz kaldığında kendiliğinden yok olan bir tür plastik malzeme geliştirdi.

Kimya

Laboratuvar ortamında üretilen bir malzeme tıpkı gerçek bir doku gibi metabolik reaksiyonları gerçekleştirebilir, aynı zamanda vücutla uyumlu olabilir mi? Bilim kurgu filmlerinde karşılaşabileceğimiz bu durum biyolojik nanomalzemeler sayesinde mümkün olabilir.

Kimya

Yeryüzünün pek çok bölgesinde insanlar temiz suya erişmekte güçlük geçiyor. Üstelik küresel iklim değişikliği ve insan etkinlikleri sebebiyle gelecekte durumun daha da kötüleşme ihtimali var. Bu soruna çare bulmak için çalışmalar yapan Berkeley’deki Kaliforniya Üniversitesinden Prof. Dr. Omar Yaghi ve arkadaşları, atmosferden su buharı toplayarak içme suyu üreten bir cihaz geliştirdi.

Kimya

Berkeley’deki Kaliforniya Üniversitesinde çalışan Dr. Hnin Yin Yin Nyein ve arkadaşları, teri analiz eden bir sensör geliştirdi. Sensörün tasarımı ve üretimi Science Advances’ta yayımlanan makalede detaylı bir biçimde açıklandı.

Kimya

Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü ve Northwestern Üniversitesinde çalışan bir grup araştırmacı elektrik üretmek için yeni bir yöntem geliştirdi. İnce pas (demir oksit) katmanları üzerinde akan tuzlu suyun kinetik enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürüldüğü yöntemle ilgili makale Proceedings of the National Academy of Sciences (USA)’da yayımlandı.

Kimya

Deneyler köşesinin bu etkinliğinde kolaylıkla bulabileceğiniz malzemelerle hidrofobik kaplama yaparken akıllı yüzeylerin doğadaki örneklerini ve kullanım alanlarını öğreniyoruz.

Kimya

ABD’deki Rutgers Üniversitesinden ve Oregon Eyalet Üniversitesinden araştırmacılar, üzerine baskı yapılan kâğıtların geri dönüştürülmeye ihtiyaç olmaksızın tekrar kullanılması için kâğıt üzerindeki baskının çıkarılmasını sağlayan bir yöntem geliştirdi.

Kimya

Plastikler günlük yaşamımızın bir parçası. Kolay şekillendirilebilmeleri, maliyetlerinin düşük olması, ısı ve elektrik yalıtımı sağlamaları gibi özellikleri nedeniyle yaygın olarak kullanıyorlar. Peki, plastiksiz bir dünya mümkün mü? Biyoplastikler, plastiklerin neden olduğu sorunlara çözüm olabilir mi?