BiyolojiDeneyselFizikİlginç BilimNanoteknolojiUzay-Zaman

Yumuşak Yüzeylerde Su Damlacıkları,-44 C’ye Kadar Donmadan Kalabiliyor

Hepimize okulda suyun 0°C’da donduğu öğretilir fakat suyun donması hiç de öyle göründüğü kadar basit bir olay değildir. Houston Üniversitesi’nden bilim insanlarının yaptığı yeni deneylerde, küçük su damlacıklarının özellikle yumuşak yüzeylerde -44 °C’ye kadar halen sıvı halde kalabildiği gösterildi.

Aslen suyun değişmez bir donma noktası var denilemez, daha çok su moleküllerinin donmaya başladığı bir başlama noktası var denilebilir. İlk moleküller yüzeyde soğuk havaya maruz kalarak değişmeye başlar, sonrasında oluşan buz kristalleri komşu molekülleri de tetikleyerek onların da donmasını sağlar. Bu proses suyun kütlesi bütünüyle donana kadar devam eder.

Alınan herhangi bir su damlası 0 °C ila -38 °C arasında bir yerde donar. Fakat yeni araştırmada minik damlacıklar -44 °C dereceye kadar donmadan soğutulabildi.

Araştırma ekibine göre işin püf noktası suyun temas ettiği yüzeyde saklı. Buz kristalleri sert yüzeylerde daha kolay donarken, yağ veya jel gibi yüzeylerde daha zor donuyor. Çünkü bu yüzeyler kristal oluşumunu baskılayabiliyor. Ayrıca daha küçük damlacıklar, daha büyük damlacıklara göre daha uzun süre sıvı halde kalabiliyor.

Araştırmacılar sudan buza geçiş fiziğini daha yakından incelemek için ortalama 100 nm olan su damlacık büyüklüğünü 2 nm’ye indirdi. Araştırmacılar bu sonuca ulaşmak için anodize alüminyum oksitten gözenekli membranda hapsetti. Bu ortamda nanodamlacıklar oktan yağıyla sarılarak arayüz yumuşak tutulabildi.  

“Birkaç nanometre büyüklüğündeki su damlacıklarını dondurucu soğukta incelemek bugüne kadar çözülemeyen bir işti. Fakat yeni geliştirilen metrolojiler sayesinde, su damlacıklarını mikron boyutundan, 2 nm ölçeğine kadar dondurmak mümkün oldu”, diyor Houston Üniversitesi Makine Mühendisliği’nden Yrd. Doç. Dr. Hadi Ghasemi.

Bu çalışma sayesinde uçak kanatları, rüzgar türbinleri ve diğer yapılarda oluşan buzları azaltmak için yeni metotlar geliştirilebilir. Ayrıca bu sayede gıda ve dokular için geliştirilen kriyojenik sistemlerdeki buz kristali oluşumunun hücrelere verdiği zarar engellenebilir.

Araştırma Nature dergisinde yayınlandı.

Kaynak: University of Houston

Daha Fazla Göster

Oğuz Sezgin

Bir bilim sever ve kimyager olarak, internetteki eksikliği görerek Gerçek Bilim’i 2012'de kurdum. Bu sitede gördüğünüz pek çok bilim ve teknoloji haberini oldukça ciddi kaynaklardan toplayarak sizin için araştırıyor, çeviriyor ve derliyorum. Gerçek Bilim'deki diğer yazarlar ve ben, her gün baş döndürücü şekilde gelişen bilim ve teknoloji haberlerini size aktarmaktan kıvanç duyarız.

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

*

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Başa dön tuşu