fbpx
Connect with us

Kimya

Rengi ile termal konfor ayarlayabilen polimer filmler

Published

on

Renk… Işığın materyale kattığı gözle görülebilir en belirgin özellik… Her rengin ışık karşısında bir ısı davranışı vardır. Bir malzemenin bir ışık kaynağı karşışındaki ısı idare yeteneği, rengi ile doğrudan ilişkilidir. Malzemenin rengi, onunısıyı nasıl idare ettiği (ne kadar absorbe ettiği veya ne kadar ittiği) hakkında genel şeyler söyleyebilir. Basit bir örnek; Sıcak bir yaz gününde siyah bir gömlek giymeyi düşünün; renk pigmenti ne kadar koyu olursa hissedeceğiniz sıcaklık o kadar artar. Ya da cam örneğin; ne kadar şeffaf bir cam olursa, o kadar fazla ısı geçirebilir. Bunlar malzemenin, görünür ve kızılötesi radyasyona verdiği tepkilerdir ve rengi ile doğal olarak bağlantılıdır. Massachusetts Institute of Technology (bundan sonra kısaca MIT olarak bahsedilecek) mühendisleri, renk ve ısı özelliklerini diğer özelliklerinden bağımsız olarak uyarlayabilecekleri polimer malzeme örnekleri geliştirdiler. Geliştirilen bu polimer malzeme güçlü ve doku benzeri bir yapıdadır. Bu polimer yapıdaki materyali, ısıyı yansıtmak ve serin kalmak için tasarlanmış çok ince siyah film örnekleri üretmek için kullandılar. Ayrıca, her biri, görünür ışığa gösterdikleri tepkiden bağımsız olarak, kızılötesi radyasyonu yansıtmak veya absorbe etmek için yapılmış, başka renklerde bir gökkuşağı sergileyen filmler yaptılar.

Bu renkli filmler talepler doğrultusunda, bir binanın dış cephe, pencere veya çatılarında ısıyı yansıtan şekilde özellikleri ayarlanabileceği gibi; güneş panelleri için ısı emici olarak da ayarlanabilir. Ayrıca dış giyim, çadır ve sırt çantaları için hafif kumaşlar; bunların kullanılacağı ortama bağlı olarak ısıyı yakalamak veya yansıtmak için tasarlanabilir teknolojidedir.
MIT’nin Makine Mühendisliği Bölümünden bilim adamı Svetlana Boriskina, “Bu malzemeyle, her şey daha renkli görünebilir, çünkü istediğiniz termal konforu elde ettiğinizdebir binanın, pencerenin ya da kıyafetinizinne renkolduğuyla ilgilenmezsiniz” diyor. (Boriskina, bugün yeni malzeme mühendisliği tekniğinin ana hatlarını çizen Optical Materials Express dergisinde yer alan bir çalışmanın yazarıdır. MIT ortak yazarları, Luis Marcelo Lozano, Seongdon Hong, Yi Huang, Hadi Zandavi, Yoichiro Tsurimaki, Jiawei Zhou, Yanfei Xu ve Carl Richard Soderberg Güç Mühendisliği Profesörü Gang Chen ve Yassine Ait El Aoud ve Richard Osgood’dur)

Polimer iletkenler

Bu geliştirme için Boriskina, yüzyıllardır camlara metal parçacıkları ve diğer doğal pigmentler eklenerek yapılan vitray pencerelerde canlı renklerden ilham almıştır. Boriskina, “Ancak cam, mükemmel görsel sağlamasına rağmen, malzeme olarak birçok kısıtlaması var. Hacimli, esnek değil, kırılgan, ısıyı iyi yaymıyor ve açıkça giyilebilir uygulamalar için uygun değil.” Şeklinde belirtti. Cama renk uyarlamak diğer malzemelere nispeten basit olsa da, camın ısıya tepkisinin ayarlanmasının zor olduğunu söylüyor. Örneğin, cam paneller oda sıcaklığını yansıtır ve odanın içine hapseder. Ayrıca, renkli cam belirli bir yönden gelen güneş ışığına maruz kalırsa, güneşten gelen ısı, cam içinde dağılması zor olan bir sıcak nokta oluşturabilir. Bu şekilde bir malzeme (yani ısıyı iyi iletemiyorsa veya dağıtmıyorsa) bu ısı malzemeye zarar verebilir.Aynı şey, herhangi bir renkte tasarlanabilen çoğu plastik malzeme için de söylenebilir, ancak çoğu ısıyı absorbe edemeyen yalıtkan tepkiler veya ısıyı uzaklaştırmak yerine kendi içinde tutup has malzeme özelliğine zarar verici tepkiler gösteriyor. Geçtiğimiz birkaç yıl boyunca, Chen’in laboratuarı, çoğunlukla elektronikteki uygulamalar için yalıtkan ve esnek, hafif polimer malzemeleri işlemek için yollar araştırıyor. Önceki çalışmalarda, araştırmacılar polietilen gibi polimerleri dikkatlice esneterek malzemenin içyapısını ve ısı iletken özelliklerini de değiştirecek şekilde müdahale edebileceklerini bulmuşlardır.

Boriskina, bu tekniğin sadece polimer esaslı elektroniklerin üretimi için değil, aynı zamanda mimaride ve konfeksiyonda da faydalı olabileceğini düşünüyor.Bu polimer üretim tekniğini,biraz büküm ve renk ekleyerek uyarladı ve “Tüm bu farklı özelliklere sahip yeni bir materyal geliştirmek çok zor” diyor. “Genellikle bir özelliği ayarlarsanız, diğeri yok olur. Burada, bu grupta keşfedilen bir özellikle başladık ve sonra yaratıcı bir şekilde yeni bir özellik ekledik. Hepsi birlikte çok işlevli bir materyal olarak çalışıyor.” Şeklinde bir yorumda bulundu.Renkli filmleri üretmeye çalışan ekip, filme istenen rengi vermek için belirli nanoparçacıkları ekledikleri polietilen tozu ve kimyasal bir çözücü karışımıyla başladı. Örneğin, siyah film yapmak için, silikon parçacıkları eklediler; çeşitli ticari boyaların eklenmesiyle diğer kırmızı, mavi, yeşil ve sarı filmleri elde ettiler. Daha sonra her bir nano parçacık gömülü filmi yumuşatmak için ısıttılar ve malzemeyi dikkatli bir şekilde bükümle uzattılar. Uzattıkça daha esnek hale getirecekleri rulodan ruloya aktarım aparatına tutturdular.
Her filmi uzattıklarında, şaşırtıcı bir şekilde malzemenin daha şeffaf hale geldiğini keşfettiler. Ayrıca, polietilenin mikroskobik yapısının eskisi gibi değiştiğini gözlemlediler. Normalde, malzemenin polimer zincirleri, pişmiş spagetti’ye benzer şekilde düzensiz bir karışıklıkta olsada, bu zincirler gerildiğinde, paralel lifler oluşturur. Bunu dikkatle uygulayarak paralel lifler elde ettiler.

Sonra her numuneyi güneş simülatörünün altına (güneşin görünür ve termal ışınımını taklit eden bir lamba) yerleştirildiğinde, filmin ne kadar gergin olduğundane kadar çok ısıyı dağıttığını hesapladılar. Uzun, paralel polimer zincirler, ısının hareket edebileceği doğrudan bir yol sağladı. Bu zincirler boyunca, ısı, fononlar biçiminde (Fonon, bir kristal örgüsünde bulunan atomların ortak titreşimlerinin ölçülebilmesi) , daha sonra sıcak noktaların oluşumunu engelleyerek balistik (yani ince yapıda enine hız yayılımı gösterebilen) bir şekilde yayılabildi.
Araştırmacılar ayrıca, malzemeyi ne kadar az gerdiklerinde, o kadar yalıtkan olduğunu, ısı hapsettiğini ve polimer aralıkları içinde sıcak noktalar oluşturduğunu gözlemlediler.
Boriskina; “Malzemenin gerilme derecesini kontrol ederek, malzemenin renginden bağımsız olarak polietilenin ısı iletme özelliklerini kontrol edilip aynı zamanda nanoparçacıkları dikkatle, sadece görsel renkleri ile değil, görünmez radyasyon ısısı ile etkileşimleriyle de belirlenebilir. Araştırmacıların bu tekniği, uygulamaya bağlı olarak ısı iletebilen veya izole edebilen ince, esnek, renkli polimer filmler üretmek için potansiyel yöntem olarak kullanabileceklerdir.” diye söyledi.

Boriskina, ilerde bir malzemenin renk ve ısıl özelliklerini hesaplamak içinboyutlarına ve iç yapısına bağlı olarak gelişen algoritmalar sunan bir web sitesi başlatmayı planlıyor.
Boriskina ve ekibi şimdilerde Polimer Filmlerine ek olarak, ya yalıtkan ya da soğutma amacıyla tasarlanan hafif giysiler oluşturmak üzere bir araya getirilebilen nanoparçacık gömülü polietilen iplik üretimi üzerine çalışıyor. Boriskina’nın “Bu şu an film faktörüdür, ancak elyaf ve kumaşlar üzerinde çalışıyoruz” diyor. “Polietilen milyarlarca ton üretiliyor ve geri dönüştürülebiliyor. Büyük çaplı üretim için önemli engeller görmüyorum.” şeklindeki açıklaması, konfeksiyon ürünlerinde geri dönüşümün daha fazla sağlanabileceğine dair umut vaadediyor.
Bakalım gelecekte hangi renkte nanoparçaçıklı bluzlar bizi serin tutacak?

Editör / Yazar: Esra KELEŞ

Kaynak: https://phys.org/news/2019-04-tune-material-thermal-properties.html

Advertisement
Click to comment

Leave a Reply

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Bilim

Alev Nedir

Published

on

Ateşin, hızlı yanma eylemine geçebilmesi için, yanıcı maddenin yanma sıcaklığına ulaşması ve tepkime için oksijen ile temasa geçmesi gerekmektedir. Bir kibritin yanabilmesi için, yanıcı bir yüzeye sürterek, sürtünmenin enerjisi ile kibrit başını yanma ısısına ulaştırıyoruz. Sonucundaysa, alevli yanma tepkimesine vararak alevi görüyoruz. Pekala, herhangi birine “Alev nedir?” sorusunu yönelttiğimiz zaman, eğer kimyasal bilgiye sahipse, bize bir alevli yanma tepkimesinin formülünü söyleyebilir. Fakat, bizi tatmin edecek cevap bu değil. Biz, alevin tarifini değil, onun ne olduğunu öğrenmek istiyoruz. Etrafına nasıl ışık ve ısı saçar, neden koni şeklindedir, nasıl o şekilde, “dans eder” gibi hareket eder, neden turuncumsu renktedir? Şahsen, asla tatmin edici bir cevap alamadığım basit sorulardı, bunların hepsi. Şimdi, kısa ve sade bir dille, benim gibi bu fenomeni merak edenler için açıklamalarını yapacağız.

Yanmanın tarifi, CH4+2O2⟶CO2+2H2O budur. Uygun şartlarda, uygun ortamda girdiler ile, alevli yanma sonucu karbondioksit ve su meydana gelir. Peki, bunu sağlayan, büyüleyici, harika ışık ve ısı şöleni nasıl bir dinamiğe sahip? Belli sıcaklığa ulaşan maddeler, ışınır. Kızılötesi, morötesi yahut görünür ışıkta ışık saçarlar. Bu ışınımı belirleyen etkenler, yanma tepkimesine giren maddelerin kimyasal kişiliğine, ışınım sonucu meydana çıkan renklerse, yanmanın derecesine bağlıdır.

Siyah cisim ışımasına girmeden, yanan alevin derecesine bağlı olarak, hangi renklerde ışındığından bahsedelim. Her zaman, mavi ve tonlarının soğuk, kırmızı ve tonlarının da sıcak renklerden olduğu söylenir. Fakat, fizik açısından pek de öyle değil. Bir mum yahut kibrit alevinin en sıcak olduğu nokta, dibidir. Farkedildiği üzere, o en sıcak noktalar da mavi renkte parlar. 1000-1400 °C’lik bir skaladadır. Buradaki tepkimelerde, moleküler bazda titreşim aşırıdır. Bu yüzden, yaydıkları dalgaboyu daha dar ve mora yakındır, mavi renkte parlar. 800-1000 °C’lik, alevin gövde kısmı ise daha turuncumsudur. Titreşim daha az olduğu için, kırmızıya, yani daha geniş dalgaboyuna yakındır. Bizden uzaklaşan yıldızların, kırmızıya kayması kabaca bu yüzdendir. Işığın katedeceği yol arttığı üzere dalgaboyu da açılarak kırmızıya kayar. Alevin, ucuna doğru rengin iyice koyulaştığı ve soluklaştığı görünür.

Kibritin ucundaki kükürt ve potasyum klorat, kibrit kutusunun yanındaki cam tozuyla kırmızı fosfor karışımına sürttürülerek ısınım hedeflenir. Potasyum klorat, kükürtü alevleyecek oksijeni barındırır. Aksi takdirde, iki yüzey sürtünürken aşırı temasa uğradığından ötürü oksijenle temas edemez, boğulur ve bozunur. Kükürt, potasyum klorat ve biraz da sürtünmeyi arttıran cam tozu hava içerisindeki oksijenle temas ederek, alevi sürdürür. Alev, içerisinde milyonlarca kimyasal tepkime barındırır. Genellikle mum alevinde, mumun çöpü ile mavi ışınım yapan bölge arasında boş, alevsiz bir alan oluşur. Bu alan, ısı ile buharlaşan mumun, çöpün daha yanmadığı alandır. Yani, o alevsiz kısım sürekli olarak buharlaşma yaratarak alevi besleyen yakıtı, yanan kısıma ulaştırır. Akabinde, alevsız alandaki hava sürekli buharlaşarak oksijen teması yaratamaz.

Yanıcı madde ile ısınmış oksijen atomları birbirine çarparak kendilerini yeniden düzenlerler. Bu düzenleme sonucu karbondioksit, su yahut kül gibi yeni oluşumlar ortaya çıkar. Bu, kimyasal bozunumdur. Yanma içerisinde, kaosta kalan atomların elektronları uyarılmış düzeye geçerek yörünge atlarlar. Ardından bu atlama enerjisini vererek, eski yörüngelerine geri düşerler. Bu esnada, atlama enerjisi ışık ve ısı olarak çevreye yayılır. Uyarılma enerjisi ne kadar yüksekse, çevreye verilen ısı paketçiği o kadar sıcak ve ışık paketçiğinin dalgaboyu da o kadar maviye yakındır. Alevin dibinin mavi olması, bundan dolayıdır.

Alev esnasında ortaya çıkan her karbon atomu yahut karbon bazlı molekül karbondioksite dönüşmez. Kimileri, alevin içerisindeki kaostan, bir araya gelerek isi, kurumu meydana getirir. Bir mum alevine, metal çubuk sokulduğu zaman, çubukta kalan o siyah leke, oluşan islerdir. Bu isler, alevin gövdesinde meydana gelir ve çevreden aldıkları enerji ile turuncumsu skalada parlarlar. Alevin gövdesinin rengi, bundan dolayı meydana gelir. Dış bir etken, mesela soğuk bir metal çubuk, isin oluştuğu gövdeye sokulduğu zaman, bu parlak is soğuk metale yapışarak ısı enerjisini demire paylaşıp ışınımı keser. Bu yüzden de, o parlak is parçacıkları kendi rengine, siyaha dönüşür. Yerçekimi, soğuk havayı aşağıya çekerek, sıcak havanın yukarı çıkmasını sağlar. Sıcak hava balonları, bu şekilde uçarlar.

Alevin çevresinde, aşağı çekilen soğuk hava ile, yukarı çıkan sıcak havanın devir daimi, alevin gövdesinden ucuna doğru sıkıştırarak aleve, o karakteristik dansını ve şeklini verir. Akabinde bu devir daim, karbondioksit ile su buharını da yukarı çekerek, is oluşan parlak gövdeyi ortada bırakır ve uca doğru parlaklığın solmasına neden olur. Yerçekimsiz ortamda, tahmin edileceği üzere alev, küresel bir şekilde yanar. Zira, alevin enerjisi tepkimeye girdiği bölgede bahsettiğimiz olayları gerçekleştirir. Alevin yakıtı, merkezde oluşur ve enerji, herhangi bir yerçekimi etkisi olmaksızın, eşit bir şekilde dağılarak her türlü yanıcıyı tüketene kadar küresel biçimde büyür.

Evinizde dahi, alevin farklı kısımlarında neler olduğunu keşfedebilirsiniz. Bir mum yakın ve soğuk bir demir kaşığı elinize alın. Soğuk kaşığı, mum alevinin biraz üzerine tutun. Kaşığın sırtında, yoğunlaşan su buharını görebilirsiniz. Kaşığı tekrar soğutun ve alevin gövdesine sokup çıkarın, orada da isi görebilirsiniz. Kaşığı soğutup, bu sefer de mum alevinin dibinden geçirin. Daha yanmamış mumun buharını, kaşığın sırtında yoğunlaştığını görebilirsiniz.

İnsanoğlunun, kendini bildi bileli çevresinde gördüğü, ezici, yıkıcı ve yaratıcı kudrete sahip, hem korkutucu, hem büyüleyici bu tepkimeyi tarifinden öteye gidip inceledik. Alevin, asıl merak ettiğimiz kısımlarını öğrendik, nasıl parladığını, nasıl ısı ve enerji saçtığını, fazla tekniğe boğulmadan anladık. Çevremizdeki, en ilkel kuantum fiziği merkezi. Etrafa, kuantum paketçikleriyle ısı ve ışık saçıyor ve hipnotize edici bir güzellik sağlıyor. Görüldüğü üzere alev, büyüleyici bir doğaya sahip.

Continue Reading

Bilim

Maddenin Aynı Anda Hem Katı Hem Sıvı Olabilen Yeni Bir Hali Keşfedildi

Published

on

Çoğumuz maddeniz üç temel halini biliyoruz-katı, sıvı, gaz. Son dönemde plazma olarak adlandırılan dördüncü bir madde hali söz konusu olsa da, bilim insanları maddenin aynı anda hem katı hem sıvı olan yeni bir halini keşfetti. Edinbrugh Üniversitesi’nden Andreas Hermann maddenin bu haliyle ilgili “Bu durumu içinden su damlayan bir sünger gibi düşünebilirsiniz. Tek fark sünger de sudan yapılmış” dedi.

Bilim insanlarının basit bir atom olarak tanımladıkları potasyumun, yüksek basınç veya yüksek sıcaklık gibi koşullara maruz bırakıldığında garip şekiller alabildiği gözlemlenmiş.

Önceki deneylerde potasyum atomlarına yüksek basınç uygulanmış ve atomların karmaşık diziler halinde yeniden düzenlendiği görülmüştü.

Potasyum atomları; aşırı basınç ve aşırı sıcaklığa maruz bırakıldığında hem katı hem sıvı olan bir potasyum yığını elde ediliyor. Yaklaşık 20 bin potasyum atomuna yüksek basınç ve yüksek sıcaklık uygulayan bilim insanları, atomların davranışlarını gözlemleyebilmek için güçlü bir bilgisayar simülasyonu kullandılar.

Uygulanan sıcaklık 500 santigrat derecelere kadar yükseltildi, basınç ise 2-4 gigapaskal ( gigapaskal 1 milyar paskallık basınç birimi) arasındaydı. Sonuçlar incelendiğinde aynı anda hem katı hem sıvı olabilen bir madde hali ile karşılaştılar.

Yüksek basınç altında potasyum atomları karmaşık bir şekil alıyorlardı. Sıcağın etkisiyle de atomları bir arada tutan bağlar eriyor ve potasyum sıvı hale geliyordu. Bu yeni madde haline Chain-Melted faz ismi verildi.

Hermann “Potasyum bilinen en basit metallerden biridir. Ancak çok sıkıştırıldığında karmaşık yapılar oluşturabiliyor. Bu alışılmadık kararlı yapı kısmen katı kısmen de sıvı olarak tanımlanabilir” dedi.

Bilim insanları, sodyum ve bizmut gibi atomların da bu yeni madde haline geçiş yapabileceğini düşünüyor. Ancak bu durumun gerçekleşebilmesi için potasyuma uygulanan koşullardan daha farklı koşullar gerekebilir. Çalışmanın Ulusal Bilimler Akademisi dergisinde yayınlanması planlanıyor.

Editör / Yazar: Merve GÖKTAŞ

Kaynak: https://www.sciencealert.com/a-new-state-of-matter-can-be-solid-and-liquid-at-the-same-time

Continue Reading

Bilim

Mart ayında Yayınlanan En İyi 10 Bilimsel Gelişme

Published

on

Her şey göz önünde bulundurulduğunda 2019 yılı teknoloji ve bilim açısından büyüleyici bir yıl olacak gibi görünüyor. Bu yazımızda geçen ay boyunca şok yaratan ya da gözden kaçmış en iyi 10 bilimsel buluşa yer vereceğiz. Ketaminle ilişkili antidepresan burun spreylerinden alzaymır için potansel yeni bir tedaviye kadar neredeyse her konuda yazılar yayınlandı. Yıldızlara benzeyen yeni tür bir kurbağa ya da erkekler için doğum kontrol hapı.. Büyüleyici şeyler.

10- Sentetik Alkol: Araştırmacılar, alkolün yarattığı etkiyi takilt eden sentetik bir alkol üreterek sabah kalktığınızda oluşan akşamdan kalma hissini ortadan kaldırdı. Sentetik bir molekül olan alcosynth içeren Alcerelle adındaki yeni içecek beynin hoş olmayan hisler veren bölgelerinden dikkatle kaçınarak keyif veren bölgelerini hedefliyor. Alcosynth aynı alkol gibi beynin GABA reseptörlerini uyararak sarhoşluk hissi yaratır. Normal alkolün aksine olumsuz, mide bulandırıcı etkilerden sorumlu olan alıcıları ise uyarmadan atlar.

David Orren ile birlikte alcosynth isimli maddeyi yaratan profesör David Nutt, tartışmalı bir şekilde alkolün LSD ve Ekstaziden daha tehlikeli olduğunu iddia ettikten sonra İngiliz hükümetindeki işinden atıldı. Buna rağmen, içecek ednüstrisini geliştirme amacına bağlı kaldı. Alcarelle şu anda piyasada bulunmuyor. İçeceğin tüketime uygun kabul edilebilmesi için hala daha birkaç güvenlik tetinden geçmesi ve bunlara göre düzenlenmesi gerekiyor. Ancak Nutt, beş yıl kadar kısa bir sürede piyasaya çıkacağını umuyor.

9- Yıldızlı Cüce Kurbağa Keşfedildi

Bir grup araştırmacı Hindistan’ın dağlarındayken tamamen yeni tür bir kurbağa keşfettiler. Bu yeni keşfedilen 2-3 santimetre uzunluğundaki amfibi üzerinde yıldıza benzeyen benekler olan turuncu- kahverengi bir deriye sahip. Bilim adamları bu türü ‘’Astrobatrachus kurichiyana’’ yani yıldızlı cüce kurbağa olarak isimlendirmeye karar verdi. Bu isme kurbağnın ayırt edici parlak işaretlerine bakarak karar verdiler. ABD ve Hindistan’dan gelen araştırmacılar, yıldızlı cüce kurbağanın eski bir soyun son kalan üyesi olduğuna inanıyor. En son ortak atalarının 57 ila 76 milyon yıl önce yaşadığı söyleniyor. Araştırma ekibi, benekli kurbağalar ile ilk kez 2010 yılında Batı Ghats dağlarındaki vahşi yaşamı araştırırken bir yaprak çöpünün altında karşılaşmıştı. Müteakkip değerlendirmeler, Astrobatrachus kurichiyana türünün Hint Sri Lankalı amfibi alt familyasından gelen yepyeni bir tür olduğunu onaylıyor.

8- Bilinçaltındaki Manyetik Duyu

Beynimiz Dünya’nın manyetik alanına uyum sağlayabiliyor mu? Kaliforniya Teknoloji Enstitüsünde jeoloji profesörü olan Josep Kirschvink’ e göre bu sorunun cevabı evet. Kirschvink ve ekibi bu çalışma için katılımcalı altı tarafı kablolarla çevrili olan bir kafesin içine oturttular. Tellerin içine akım gönderildiğinde Dünya’nınkşne benzeyen bir manyetik alan üretildi. (Akıma bağlı olarak aynı yön ve güçte) Araştırmacılar, daha sonra kafesin manyetik alanını manipüle ederken bir elektroensefalogram katılımcının beyin aktivitesini ölçtü. Kirschvink, katıımcıların deneye bilinçsizce ‘’çıldırarak’’ tepki verdiklerini ve deney sonrasında beyinlerinin manyetik alandaki değişimleri bir düzeyde hissedebildiğini söylediklerini öne sürdü. Sığırlarda, kaplumbağalarda ve güvercinlerde de benzer manyetik duyular (teknik terim kullanmak gerekirse manyetorekepsiyon) gözlemlendi.

7- Deriden Yapılan Elektronik

Bir gün, kendi derimizden yapılan elektronik aletler kullanabiliriz. Saçımızın ve cildimizin renginden sorumlu bir pgment olan melanin, yarının teknolojisinin ve biyonik implanlatrın yapı taşlarından biri olabilir. Yeni keşfedilen bir teknik sayesinde, bilim adamları melaninin elektrik iletme yeteniğini büyük ölçüde değiştirebilirler. Hatta nanobilimci Paolo Tessani ve meslektaşları, melaninin iletkenliğini milyarlarca kez artırmayı başardılar. Genellikle melaninin en yaygın şekli olan eulemelanin düzensiz bir şekilde üst üste yığılmış tabakalardan oluşur.
Araştırma ekibi, malzemeyi vakumda ısıtarak iletkenliğini radikal bir düzeyde değiştirmek için yeni bir teknik buldular. Eumelanin beyin implantı gibi biyoelektrik aletlerinde metallerin yerini alabileceği düşünülüyor. Bu pigment vücuduöuzda doğal olarak var olduğu için bağışılık sistemimizin bu pigmenti kabul etme olasılığı bakır gibi malzemelere kıyasla daha fazla.

6- Solucan Yenilenmesi

Hafif sadist olan herhangi bir çocuğunun da söyleyebileceği gibi, solucanlar yarıdan kesildikten sonra vücutlarını tamamlayabilmek gibi muhteşem bir yeteneğe sahipler. Harvad Üniversitesi’nde bir grup araştırmacı, genom hakkında birçok keşifte bulunurken bu inanılmaz yeniden büyüyebilme gücünün kökenini araştırıyor. Profesir Mansi Srivasta liderliğindeki grup, üç bantlı panter solucanlardaki yenilenmeden sorumlu olan ana kontrol genini tespit ettiler. Erken büyüme tepkisi (EGR) olarak bilinen bu ana kontrol geni, etkin bir şekilde DNA’nın bölümlerini açıp kapatarak yenilenme sürecini yönetir. Bu durum, bilim insanlarının halen daha çözmeye çalıştığı biyolojik bir alan olan, DNA’nın dinamik yapısı ile açıklanabilir. Sirvatsa, araştıma makalesinde insanlar da dahil olmak üzere neden EGR genine sahip diğer canlıların da yenilenemediğini araştırıyor. Bu araştırmanın insan yaşamının taslağı olan DNA hakkındaki anlayışımızı ilerleteceği ve potansiyel olarak yeniden büyüme ve onarım yeteneklerimizi geliştireceği umuluyor.

5- Alzaymır Farelerde Tedavi Edildi

Alzaymır, şu anda çözümü bulunmayan çarpıcı ve kronik bir hastalık. Fakat, MIT Picower Enstitüsündeki sinirbilimciler,bu hastalığa bir tedavi bulma konusunda büyük bir adım attılar. Araştırma grubu, fareleri titreyen ışıklara ve hızlı tıklama seslerine maruz bırakarak alzaymırı uzak tutabileceklerini keşfetti. Aynı zamanda flaş ışığı ve yüksek hızdaki tıklama seslerinin Alzaymır semptonlarına sahip olan farelerin hafıza becerilerini de geliştirdiği ortaya çıktı. Bu dış uyaranlar, beyindeki proteinlerin kompozisyonunu olumlu şekilde etkileyen beyin dalgaları yarattı.
Araştırma bulgularına göre, her gün 1 saat hızlı tıklama sesine maruz kalan fareler labirentlerde daha hızlı bir performans gösterdi ve daha oldukça iyi bir nesne tanıma becerisine erişti.
Hala yapılması gereken daha birçok araştırma bulunmakta. BU beyin dalgalarının beynin serebral kapasitesini tam olarak nasıl artırdığı halen bir gizem. Ayrıcai bilim insanları benzer tedavilerin hasta insanların üzerinde uygulanıp uygulanamayacağına henüz karar vermemiş durumdalar. Eğer olursa, bu nörodejeneratif hastalıkları ele almak için devrim niteliğinde yeni bir tekniğin ilk adımı olabilir.

4- Erkek Doğum Kontrol Hapı

Erkekler için doğum kontrol hapı nın üretilmesine bir adım daha yakınız gibi görünüyor. Yakın zamanda yapılan bir deneme bir ilacın testislerin sperm üretmesini sağlayan bir hormonun üretim seviyesini düşürdüğü ortaya çıktı. Bilim insanlarının şu anda sperm miktarının yeterli miktarda düşüp düşmediğini belirlemesi gerekiyor. Seattle ‘de bulunan Washington Üniversitesi’ndeki bir grup araştırmacı liderliğinde yürütülen denemeler sırasında 40 sağlıklı gönüllü her gün yemekleriyle beraber bir kapsül aldılar. Katılımcıları dörtte üç kontraseptif bir ilaç olan 11-beta-MNTDC alırken geriye kalan 10 kişiye hiçbir etkisi olmayan sahte kapsüller verildi. Bilim insanları, gerçek ilacı alan katılımcıların belirli hormon seviyelerinin oldukça düşük olduğunu ve bunun daha az sperm üretimi gerçekleştiğinin göstergesi olduğunu söyledi. Her ne kadar hiçbir gönüllü bir yan etki şikayetinde bulunmasa da, aralarından bazıları baş ağrısı, libidoda azalma ve hafif erektik disfonksiyon yaşadı. Kadınlar, arasından seçebileceği birçok doğum kontrol yöntemine sahipolmasına rağmen erkeklerin seçenekleri kondom veya vazektomi ile sınırlıdır. Bir ‘’erkek hapı’’ erkekler için mevcut olan seçeneklerini arttırırken kadınların üzerindeki hamile kalmama sorumluluğunu da hafifletecek.

3- Yapay Beyin

İnsan beyni mükemmel bir güzelliktir. Aynı zamanda da olağanüstü karmaşıktır. Nöronlar mesajları karışık bir patika ağı boyunca hızla iletir. Karmaşık duygularımızdan sarsıntılı reflekslerimize kadar düşüncelerimiz ve eylemlerimizin her biri bu büyük beyin ağı tarafından kontrol edilir. Beynimizin bir kopyasını üretmek muazzam bir zorluktur. İlk etapta, daha nasıl çalıştığını bile tam olarak bilmiyoruz. Cambridge Üniversite’sindeki araştırmacılar,şaşırtıcı bir bilim harikası olan mercimek büyüklüğünde basitleştirilmiş bir beyin üretmeyi başardılar. Bu boz madde kısmen hamileliğin 3. ya da 4. ayında oluşan bir fetüsün beynini andırıyor. Boyut olarak ise hamam böceği ya da zebra balığı arasında bir boya sahip olduğu söylenebilir. Geçmiş yılarda bilim insanları her biri bir öncekinden daha gelişmiş olan birçok yapay beyin ürettiler. Fakat bu son gelişme daha da ileriye giderek bizlere ilkel bir merkezi sinir sistemi ortaya koyuyor. Biyolog Madeline Leincester ve meslketaşları, oluşturdukları bu beyne omurilik ve kas dokusu iliştirdi. Organoid otomatik olarak uzandı ve omuriliğe bağlanarak kasların bükülmesine neden olan elektriksel impulslar yolladı. Bilim insanları bunun gibi sistemler üzerinde çalışarak motor nöron hastalığı, epilepsi ve şizofreni gibi durumları daha iyi anlamayı umuyor.

2- Antidepresan Ketamin

1996 yılında Kaliforniya’daki bir Indie grubu, ruh sağlığı için novokain almaktan habseden çıkış parçasıyla merdiven altı bir şöhrete kavuştu. Şimdi bakılınca, novokain yerine ketamin kullansalardı daha başarılı olabilirlermiş. Uzmanlar, bu ayın başlarında ketaminle bağlantılı bir antidepresan bulunmasına yeşil ışık yakılmasıyla birlikte, akıl sağlığı tedavilerindeki bu potansiyel dönüm noktasını kutluyorlar. Spravato adında bir burun spreyi olarak piyasaya sürülecek esketamine, ABD Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) tarafından genelde kulllanılan psikiyatrik ilaçların uygun olmadığı zamanlarda tedavi amaçlı kullanılmak üzere onaylandı. Birçok farklı marka ve stilde antidepresan bulunmasına rağmen şu anda piyasa olanların çoğu çoğu aynı şekilde etki ediyor. Normalde hastaların tedavinin sonuçlarını alması için haftalarca beklemesi gerekiyor fakat esketamine hızlı bir şekilde etki etmesiyle biliniyor. Bu etkiler, saatler ya da günler içinde ortaya çıkabiliyor. FDA bu ilacı onaylamış olsa da hala daha bazı uzmanlar şüpheci yaklaşmakta. Bu uzmanlar, ketaminin geçmişteki rekreasonel bir halüsinojenik gibi kötü amaçlı kullanımlarından dolayı endişe duymaktalar. Ancak, bu ilacin ilk kez tıbbi amaçlarla kullanılışı değil. Cerrahlar, yıllardır ketamini anestezi olarak kullanmaktadır.
2000’lerin başında bu madde, depresyon tedavisi için damardan alınan bir ilaçtı. Bu esketaminin depresyon tedavisi için ilk onaylanışıydı. Fakat madde, hala daha başlangıç aşamasında. İlacin piyasa sürülmeden önce hala ddaha düzeltilmesi gereken birkaç pürüzü var. İlacın kullanımındaki istismar potansiyeli nedeniyle sadece onaylı kliniklerdeki eğitimli profesyoneller tarafından uygulanabiliyor. Tedavinin fiyati da pek ucuz değil: ilk ayı 4.720 ila 6.785 $ arasında bir meblağa mal oluyor. Bunların yanında, psikiyatristler FDA’nın kararının hızlı etki eden antidepresanlar içeren yani bir sınıf yaratabilme olasılığına olumlu bakıyor.

1- Tedavi Edilen HIV’lı Hasta

Londra’daki bir hasta, HIV’den kurtulan ikinci kişi olarak tarih yazdı.Bu anonim hasta, kemik iliği nakli olduktan sonra vücudundaki virüsten kurtulmuş oldu. Nakledilen kök hücre donörü alışılmadık bir mutasyona sahip ve bu da onun HIV’ e karşı dirençli olmasını sağlıyor. HIV’den kurtulan Londralı hasta 18 aydır virüse karşı kullandığı ilaçları almıyor ve hala daha HIV’ın geri döndüğünde dair hiçbir gösterge bulunmuyor. Bilimadamları, kemik iliği naklini HIV için büyük çaplı bir tedavi olarak asla göremeyecekler. Bu işlem beraberinde bir dizi riski de getiriyor. Fakat, 2000 yılında ilk kez hastalıktan kurtulan Timothy Brown ve Londralı hastanın tedavisindeki başarı iyileşmenin mümkün olduğunun bir kanıtı. Uluslararası Aids Yardımlaşma Derneği başkanı Anton Pozniak, ‘’Bu yeni bulgular HIV’ın tedavi edilebilir olduğunda dair inançlarımızın doğruluğunu kanıtladı’’ dedi.

College London Üniversitesi tarafından gerçekleştirilen bu dikkat çekici tedavi, HIV içiin tedavinin gen düzenlemesiyle ilgili bir yerlerdde olduğunu öne sürüyor. Özellikle, beyaz kan hücrelerinin yüzeyinde bulunan CCR5 geni HIV’e karşı bağışıklık kazanılmasına neden olur. Bununla birlikte, gen düzenlenmesi tartışmalı bir uygulamadır. Çinli deneyci He Jiankui, HIV-dayanıklı bebekler yaratma girişiminde insan embriyolarının DNA’sını yapay olarak değiştirdiğini açıkladıktan sonra dünya çapındaki bilim adamlarının öfkesini arttırdı.Bazılar, deneylerinin çığır açan yeni bir biyolojik araştırma alanını başlattığına inanırken, He Jianku, etik dışı ve inanılmaz derece umursamaz biri olarak damgalandı. Şimdi bilim topluluğu, gen düzenlemesi ve insan deneyleri gibi tartışmalı konularda ahlak sınırlarını nereye çizeceğine karar vermeli.

Editör / Yazar: Zeynep BİROL

Kaynak: https://listverse.com/2019/04/01/top-10-scientific-breakthroughs-of-the-month-march-2019/

Continue Reading

Öne Çıkanlar