Biyonik Parçacıklar, Güneş Işığını Yakıta Çevirebilmek İçin Kendi Kendilerine Birleşiyorlar!

Biyonik Parçacıklar, Güneş Işığını Yakıta Çevirebilmek İçin Kendi Kendilerine Birleşiyorlar! Hi Tech
Yazar UMich Çağrı Mert Bakırcı Editör Çağrı Mert Bakırcı
3 dakika
3,462 Okunma Sayısı
Notlarım
Reklamı Kapat

Terminatör gibi kurgusal robotlardan ilham alan Michigan ve Pittsburgh Üniversiteleri'nden bir araştırma ekibi, yarı iletkenler ve proteinlerden oluşan ilk biyonik parçacığı üretti. Bu parçacıklar, bitkilerin güneş ışığını yakıta dönüştürmesi işleminin temelini yeniden canlandırıyorlar. Michigan Üniversitesi'nde Florence B. Cejka Mühendislik Profesörü olan ve deneyi yürüten Nicholas Kotov şöyle söylüyor: 

İnsanların güneş enerjisini yapay maddeler ya da organizmalar kullanarak biyoyakıta dönüştürme çabaları düşük verim getiriyor.

Biyonik bir yaklaşım bunu değiştirebilir. Hâlihazırda ışık enerjisini elektron enerjisine dönüştürebilen biyonik parçacıklar, inorganik maddelerin gücünü, kimyasal işlevleri evrim yoluyla hayli gelişmiş olan biyolojik moleküllerle harmanlar. 

Ekip önce güneş pillerinde sıkça kullanılan bir yarı iletken olan kadmiyum tellürid ile bitkilerin fotosentezde elektronları iletmek için kullandığı bir protein olan sitokrom C'yi birleştirecek parçacıklar tasarladı. Bu birleşim yoluyla, bu yarı iletken güneş ışığını elektrona çevirebilir ve sitokrom C bu elektronu, örneğin kirlenmeleri önleyecek ya da yakıt üretecek kimyasal tepkimelerde kullanmak üzere çekebilir. 

Reklamı Kapat

Tepkimeleri yürütmek için, sitokrom C molekülleri ve kadmiyum tellürid nano parçacıklarının elektron alışverişi yapması gerekmektedir. Bu süreç bileşenler birbirlerine bağlı olduğu zaman en etkin haline gelecekti, bu sebeple ekip süper parçacık oluşturmak üzere kendiliğinden birleşecekleri şekilde bir süreç tasarladı. 

Simülasyonları yürüten Stuart W. Churchill Kimya Mühendisliği Profesörü ve U-M'den Sharon Glotzer, kendiliğinden birleşen sistemi, küçük ölçekte güçlü olan ancak yapı büyüdükçe zayıflayan çekici güçler kullanarak yaşayan hücrelerin oluşturduğu yüzeylerle karşılaştırıyor. Kotov'un ekibi yarı iletken parçacıkların ve proteinlerin doğal hallerinde kabaca 100 nanometre (0.0001 milimetre) çapında daha büyük parçacıklar oluşturmak üzere birleştiğini doğruladı. 

Ekip test tepkimeleri için bu formülü ilerletti. Biyonik parçacıkların, güneş enerjisini kullanarak kimyasal tepkimeler oluşturabileceğini göstermek için kirletici özellikteki nitratı, nitrit ve oksijene çevirdiler. Bu süreç için yarı iletken ve sitokrom C, ekibin süper parçacıkların içine dâhil ettiği diğer enzimlerin yardımına ihtiyaç duyuyordu. Glotzer şöyle söylüyor:

Biyolojik ve inorganik parçaları her iki tarafın niteliklerini bir araya getirecek şekilde birleştirdik ve her birinin tek başına yaptığından daha iyisini elde ettik.

Sitokrom C'ye ait elektronların gücü ile enzim, nitrat moleküllerinden oksijeni çıkarabildi. Bitkilerde fotosentezi tamamlayan yapılar gibi, biyonik parçacıklar enerji yönetiminde geri kaldı.

Doğa, bitkilerde bu çalışan parçaları sürekli olarak yeniliyor ve kendiliğinden birleşen sistem aracılığı ile bu parçacıklar da kendilerini yenilemeye başlayabilecek. Kotov parçacıkların kullanım ile yıpranması sonrası yeniden birleşmesine zaman tanıyacak şekilde çalışma potansiyeline sahip olduklarını söyledi. Kendiliğinden birleşmenin, iki yapı taşının benzer boyutta ve yükte olması dolayısıyla gerçekleştiğini açıkladı. Sözlerine şöyle devam etti:

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Eğer inorganik nanoparçacıklar çok küçük olursa birleşmezler. Çok büyük olursa proteinleri açığa çıkarırlar. Nanoparçacıklarla proteinler zıt yüklere sahip olursa, büyük kümeler oluştururlar ve çözelti dışında kalırlar.

Glotzer artık birleşme işinin nasıl çalıştığını anlayabildiklerini söyledi: 

Şartları iyileştirecek ve farklı nanoparçacık-protein sistemleri türleri üzerine bulduklarımızı genişletecek tasarım ilkeleri bulabiliriz.

Amaçlarımızdan biri, var olan enerji altyapısının büyük kısmının sıfır net karbon emisyonu ile çalışmaya devam etmesine izin verecek şekilde karbondioksit ve suyun doğal gaza çevrilmesi. Fakat ekip sadece yapay fotosentez uygulamalarından fazlasını düşünüyor. Kotov şöyle söylüyor:

Bu tasarım prensipleri, biyolojik organizmalar ve inorganik makinelerin ana yapı taşlarından başlamak üzere ileride farklı biyonik sistemlere rehber olması için kullanılabilir. Çok büyük olasılıkla geleceğin Terminatörünün bu tür yapı taşlarından başlayarak oluşturulması gerekecek.
Okundu Olarak İşaretle

Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.

İlginizi Çekebilecek Sorular
Soru & Cevap Platformuna Git
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Tebrikler! 4
  • Muhteşem! 3
  • Bilim Budur! 2
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 1
  • İnanılmaz 1
  • Umut Verici! 1
  • Merak Uyandırıcı! 1
  • Güldürdü 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 26/10/2021 00:18:42 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/2527

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Reklamı Kapat
Size Özel
İçerikler
Instagram
Köpek
Oyun
Cinsellik Araştırmaları
Besin
Periyodik Tablo
Allah
Tehdit
Viroloji
Aşı
Anksiyete
Evrimsel Biyoloji
Kertenkele
Tutarlılık
İnsan Sağlığı
Botanik
Yeni Koronavirüs
Kafatası
Entropi
Amerika
Çağ
Güneş
Şiddet
Film
Jeoloji
Onkoloji
Daha Fazla İçerik Göster
Evrim Ağacı'na Destek Ol
Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katmak için hemen buraya tıklayın.
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
EA Akademi
Evrim Ağacı Akademi (ya da kısaca EA Akademi), 2010 yılından beri ürettiğimiz makalelerden oluşan ve kendi kendinizi bilimin çeşitli dallarında eğitebileceğiniz bir çevirim içi eğitim girişimi! Evrim Ağacı Akademi'yi buraya tıklayarak görebilirsiniz. Daha fazla bilgi için buraya tıklayın.
Etkinlik & İlan
Bilim ile ilgili bir etkinlik mi düzenliyorsunuz? Yoksa bilim insanlarını veya bilimseverleri ilgilendiren bir iş, staj, çalıştay, makale çağrısı vb. bir duyurunuz mu var? Etkinlik & İlan Platformumuzda paylaşın, milyonlarca bilimsevere ulaşsın.
Podcast
Evrim Ağacı'nın birçok içeriğinin profesyonel ses sanatçıları tarafından seslendirildiğini biliyor muydunuz? Bunların hepsini Podcast Platformumuzda dinleyebilirsiniz. Ayrıca Spotify, iTunes, Google Podcast ve YouTube bağlantılarını da bir arada bulabilirsiniz.
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
Geri Bildirim Gönder
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Sizi Takip Ediyor

Devamını Oku
Evrim Ağacı Uygulamasını
İndir
Chromium Tabanlı Mobil Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
İlk birkaç girişinizde zaten tarayıcınız size uygulamamızı indirmeyi önerecek. Önerideki tuşa tıklayarak uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu öneriyi, yukarıdaki videoda görebilirsiniz. Eğer bu öneri artık gözükmüyorsa, Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Chromium Tabanlı Masaüstü Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
Yeni uygulamamızı kurmak için tarayıcı çubuğundaki kurulum tuşuna tıklayın. "Yükle" (Install) tuşuna basarak kurulumu tamamlayın. Dilerseniz, Evrim Ağacı İleri Web Uygulaması'nı görev çubuğunuza sabitleyin. Uygulama logosuna sağ tıklayıp, "Görev Çubuğuna Sabitle" seçeneğine tıklayabilirsiniz. Eğer bu seçenek gözükmüyorsa, tarayıcının Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Safari Mobil Uygulama
Sırasıyla Paylaş -> Ana Ekrana Ekle -> Ekle tuşlarına basarak yeni mobil uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu basamakları görmek için yukarıdaki videoyu izleyebilirsiniz.

Daha fazla bilgi almak için tıklayın