Tek bir atom nasıl tartılabilir? Avrupalı araştırmacılar hassas yeni bir aygıt yaptılar. Bilim insanları molekül ile molekülün kimyasal reaksiyonlarının ilerlemesine çalışıyordu sonunda bu mümkün oldu.
Karbon nanotüpler, karbonun ultra-ince fiberleridir ve bir nanoteknolojistin rüyasıdır. Onlar yalnızca bir atom kalınlığında karbonun, sadece birkaç nanometre genişliğinde bir tüp halinde yuvarlanmış grafen gibi bilinen ince yüzeylerden yapılır. En kalını dahi bir insan saçından bin defa daha incedir. 1990’larda karbon nanotüplere olan ilgi artmaya başlamış ve etkileyici özellikleri bulunmuştu ki bu özellikler tüm türlerini nanoteknoloji için çok ilgi çekici yapmıştır.Helsinki Teknoloji Üniversitesi’nden Profesör Pertti Hakonen, onların benzersiz özellikleri olduğunu, çelikten 1000 defa daha kuvvetli, çok iyi termal iletkenler ve iyi elektrik iletkenler olduğunu belirtti.
Hakonen CARDEQ projesi EU-finanse eden koordinatördür, ilgi çekici malzemeler kullanarak, atom ve molekül kitlelerini ölçmek için yeterli hassasiyette bir aygıt yapmayı amaçlamaktadır.
Titreşen teller
Bir karbon nanotüp gerçekte son derece ince, fakat serttir, telin bir parçası ve diğer benzer teller titreşebilir. Gitar çalanların bildiği gibi, hafif tellerden daha yavaş titreşen ağır teller eğer askıya alınmış ise bir karbon nanotüp doğal frekansında titreşir, atomlar ya da moleküllere bağlı ise frekansı düşecektir.
Kolay ses getiren bu fikir yeni değildir. Titreşim ve frekans ölçümünü belirlemek için yeni hassas bir sistem gereklidir.
Birlik üyeleri bir transistör içine yarıiletken bir nanotüp yerleştirmiş ve böylece içinden direkt akım geçerek titreşim sesi ayarlamıştır. Hakonen, askıya alınmış nanotübün, aynı zamanda titreşen element ve transistörün okuma elementi olduğunu belirtti.
Tek atomlar
Önceki Kasım, CARDEQ ortakları Barselona’da bir nanotübün, üzerine yerleştirilen krom atomunu algıladığını rapor etti. Fakat Hanoken argon’dan daha küçük atomların bile saptanabileceğini ve aygıtın yinede bu kadar hassas olabilmesi için henüz yeteri kadar stabil olmadığını ifade etti. Aygıt iyi kullanıldığı zaman kısa zamanda tek bir Argon atomunu görebiliriz.Fakat çok uzun süre ölçüm yapılırsa büyük parazitler oluşabilir.
CARDEQ karbon nanotüpleri kütle sensörleri gibi çalıştırmada yalnız değildir. Benzer çalışma Kaliforniya( Berkeley ve Caltech)’da iki merkezde de yürütülüyor, yine de herbiri kütle ölçmek için farklı bir yöntem benimsemiştir. Bildirilen tüm üçlü gruplar nanotüpler kullanarak atomik seviyede kütle algılayabilir fakat CARDEQ araştırmacıları rezonans frekansında belirli bir değişiklik ile daha fazla tatmin edici veri elde etmiştir. Fakat tek bir atomun sınır yakınında hiç biryerde olmaması mümkündür. Hanoken, teknolojinin bir proton ya da nötron tek bir nükleonun kütlesini belirlemeye itiliğine inanmaktadır.
Biyolojik moleküller
Eğer kararlılık tek bir nükleondan aşağıda ise kabuğunu soyabilir, o zaman araştırmacılar gerçek zamanda atomlar ve moleküllerin farklı tiplerini tam olarak tartarak ilerisi ümit edilebilir.
Kuantum mekanik fenomenin diğer tipleri çalışılıyor ve tek bir nükleusun radyoaktif bozunmasını gözlemlemek mümkün olabilir. Fakat gerçek heyecan, titreşen nanotüplerde, doğru moleküller tepkime ve biyolojik reaksiyonlar özel atomları kapsaması ve kimyasal izleme olmasıdır. Karbon nanotüpler eşsiz ayrıntıları olan canlının temel sürecini çalışan bilim insanlarının moleküler biyolojide uygulamalar yapmasına izin veriyor. Hakonen böyle pratik uygulamaların muhtemelen on sene sonra olacağını tahmin ediyor.
Hazırlayan : Kenan ELİBOL – KuarkMNB
Uyarı! Kuark Bilim Topluluğu Bilim Sitesi'nde yayınlanan haber ve makaleler, genellikle telif hakkına sahip olunan çalışmalardır. Bu nedenle kopyalanıp yayınlanması, izinsiz kullanılması yasa ihlalidir. İhlal edenler hapis cezası ve para cezası ile karşılaşabilirler.
