Eğitim hayatımızda öğrendiğimiz şeylerden biri de suyun 0 santigrat derecede donduğu ve 100 santigrat derecede gaz hale geçtiğidir. (Buharlaşma değil, buharlaşma her sıcaklıkta oluyor.) İşin içine yaratıcı bilim girdiğinde ise işler biraz farklı yürüyor.
Su, yeterince ısı kaybettiğinde sıfır dereceye iner ve daha sonra da yüzeydeki moleküllerin kristalleşmesi ile donar. İsviçreli bilim insanları ise yumurtanın yarısını fırçalamaktan vazgeçip suyu, sıvı halde tutarak ne kadar soğutabileceklerini test ettiklerinde çıtayı -263 dereceye çektiler.
ETH Zürih ve Zürih Üniversitesi’nden araştırmacılar, lipidik mezofaz adı verilen biyolojik maddeyi kullanarak suyu neredeyse mutlak sıfıra kadar indirmeyi başardılar. Buraya kadar fizik konuşmuştuk ama kimya ile devam edersek, yağların ismi lipid olarak geçer. Lipidik mezofaz denen bu moleküller, yağ molekülü gibi hareket ediyorlar ve su moleküllerinin arasına yerleşiyorlar. Daha sonra da birbirleriyle birleşip membranlar oluşturuyorlar (Membran: Saflaştırma ve/ya yalıtma işini yapan katman.)
Bu membran katmanı, nano düzeyde bir ağ oluşturuyor. Oluşan ağ nedeniyle su moleküllerinin bağlanıp katılaşabilecekleri bir yer kalmamış oluyor. Bu nedenle de yapıya eklenmiş olan su düzensiz olarak kalıyor ve aşırı soğuklarda bile sıvı formunu korumaya devam ediyor.
Bu yapının nereye kadar soğuk kalacağını merak eden bilim insanları, sıvıyı -263 dereceye kadar indirmeyi başardılar. Sıvı helyum kullanılan projede ulaşılan sıcaklık (soğukluk?), mutlak sıfır noktasından sadece 10 derece daha yukarıda oldu.
Bu tarz çalışmalar, araştırmacıların doğal molekülleri anlaması ve yapılandırması için yeni yollar ortaya koyuyor. Bu yöntemler, suyun donmasının tehlikeli olduğu durumlarda önlem alınması için de kullanılabilecek.
Araştırmacılar, “Çalışmamızın amacı egzotik uygulamalara yol açmak değil. Ana odağımız araştırmacılara moleküler yapıları, düşük sıcaklıklarda kristalleşme olmadan inceleme fırsatı vermek ve yaşam için önemli iki maddenin -su ve lipidlerin- ekstrem koşullarda ve geometrik kısıtlamalarla nasıl reaksiyonlara girdiklerini anlamaktır.” ifadesini kullanıyorlar.
Araştırma, Nature Nanotechnology dergisinde yayımlandı.
