Bir katı ve bir sıvının birbiriyle temas etmesi durumunda her iki malzemenin davranışları da değişiyor. Maddeler arasındaki bu etkileşim, kendi vücudumuzun içinde çeşitli maddelerin taşınması veya pillerin içindeki iyonların hareketleri gibi pek çok süreçte karşımıza çıkıyor. Fakat bu etkileşim, bugüne kadar bilim dünyası tarafından tam olarak görüntülenememişti.
Geçtiğimiz günlerdeyse gelişen teknoloji ve yeni yöntemlerin yardımıyla bilim dünyasında bir ilke imza atıldı. Bilim insanları, ilk kez atom tanelerinin bir sıvı içinde nasıl davrandığını kamera kaydına almayı başardı. Peki bu nasıl başarıldı? En önemlisi de, bu keşif ne işe yarayacak?
Dönüm noktası niteliğindeki çalışma nasıl yapıldı?
Atomların sıvı içindeki davranışları, geçirimli elektron mikroskobisi (TEM) adı verilen ve bir görüntü oluşturmak için elektron demetinden faydalanan teknikten türetilen yeni bir teknik sayesinde mümkün oldu. TEM, normalde sıvı ve gaz ortamda faaliyet gösteremezken geliştirilen yeni teknik ile bunun önü açıldı.
Bilim insanları, bir sonraki adımdaysa mevcut TEM teknolojisiyle çalışabilen bir çift grafen sıvı hücresi geliştirdi. Bu hücre, hassas bir şekilde kontrol edilen tuzlu su çözeltisiyle dolduruldu. Bu çözelti, platin atomlarının katı bir molibden disülfürün yüzeyi üzerinde hareket etmesini sağladı. Ortaya çıkan görüntüyse şu şekildeydi:
Elde edilen görüntü, atomların sıvı içinde daha hızlı hareket ettiklerini, ‘dinlenmek’ için de katı yüzey üzerinde farklı yerler seçtiklerini gösterdi. Bununla birlikte vakum odasında yapılan testler de ilginç bilgiler ortaya çıkardı. Ortamdaki basıncın değişmesi, atomların nasıl davrandığını değiştirebileceğine işaret etti. Ayrıca vakum odasında yapılan testlerin sonuçlarının gerçek dünyadan farklı olabileceği keşfedildi.
Peki bu bilgiler ne işimize yarayacak?
Bilim insanlarına göre yeni çalışma, dönüm noktası niteliğinde olan bir başarıydı ve gelecek için yalnızca başlangıç görevi görecek. Yeni geliştirilen teknik, dünyanın net sıfır hedeflerine ulaşmak için gerekli olan sürdürülebilir kimyasal işleme için malzemelerin geliştirilmesinde kullanılabilecek. Ayrıca yeni madde ve malzemelerin geliştirilmesi de bu keşif sayesinde mümkün olabilecek.
