Geleceğe damgasını vuracak 10 madde

Bunlar şekil değiştirebilen sıvı metaller. Bünyelerinde manyetit ya da hematitlerin mikroskobik ölçekteki parçacıklarını ya da demir içeren bazı başka bileşikleri sıvı olarak içinde ayrıştırılmış şekilde taşıyorlar. ABD’deki Virginia Tech Üniversitesi, demir oksit nanoparçacıkları taşıyan ferroakışkanlar üzerinde kanser tedavisinde kullanmak için araştırma yapıyor. Salınımlı manyetik alan uygulanmadan önce mıknatıslar ile bu sıvı tümöre yönlendirilebilir ve manyetik alan bu sıvının titreşerek ısı yaratmasına ve kanserli hücreyi öldürmesine yol açabilir. “İdeal tedavi sağlıklı doku ısısını korurken tümörlü hücrenin ısısını yaklaşık 30 dakika arttırır” diyor bu araştırmayı yürüten Profesör Ishwar Puri.

Japonya İleri Bilimsel ve Teknolojik Araştırmaları Enstitüsü’nden Doç. Yukiko Yamada Takamura siliseni, grafenin silikon muadili bir madde olarak tanımlıyor. Elektrik düşünüldüğünde çok iletken bir madde… Örneğin, elektronlar neredeyse hiçbir engele takılmadan içinden geçebiliyor. Silikon tabanlı olduğundan silikon devrelere oldukça uygun. Bilgisayar işlemlerinin hızlı yapılmasını ve muadili grafene göre daha az enerji kaybı sağlıyor. Akıllı telefonları hızlı şarj etmede muadilinin yerini alacak gibi.

Altın nanoparçacıklar ölümcül durumlar içeren yeni testlerde, örneğin HIV virüsü yani AIDS testlerinde kullanılabilir. Çünkü bu parçacıklar mevcut testlerden daha duyarlı sonuçlar veriyor; okumayı ve tespiti kolaylaştırıyor. Çok küçük ölçekteki nanoteknoloji dünyasında maddeler yeni özellikler içeriyor. Küçük parçacıklar kümelenme şekillerine göre farklı renkler üretebiliyorlar. Araştırmacılar Londra’daki Imperial College’da bunu HIV testinde kullanıyorlar. HIV test solisyonunun içinde elektrik şarjlı iyonlar var. Kan serumu bunun içine damlatıldığında bundan sonra ne yapılacağı onun HIV virüsü taşıyıp taşımadığına göre karar veriliyor. Eğer taşıyorsa solisyondaki hidrojen peroksit seviyesi düşüyor ve nano ölçekte düzensiz altın yığını ürüyor bu da mavi ışık üretiyor. Eğer HIV yoksa solisyon hidrojen peroksit ile birlikte yıkanıyor ve toparlak altın nano parçacıklar yaratıyor bu da kırmızı ışığa yol açıyor. Mevcut testlerde ise bu renk değişimlerini görebilmek için çok pahalı cihazlara ihtiyaç var.

Saniyede 360 metre giden bir kurşunu durdurabilen bir madde düşünün ve bu madde 3 cm’den sadece biraz daha kalın olsun. Bu madde kurşun ile temas ettiğinde eriyor. Kurşuna dayanıklı camlar gibi poliüretan çelik yeleklerde ve hatta bir uzay aracının ve uydunun dış yüzeyinde kullanabilir ve uzay çöplerini absorbe edebilir. Aynı ölçülerde bir çelik kullanmak çok hızlı giden kurşunları, fırlatılan cisimleri durdurmakta daha az etkili ve aynı zamanda yedi kat daha ağır olur.

Metamaddelerin karmaşık yapıları onlara doğada bulunmayan nitelikler sağlıyor. Işığın doğal olmayan yollardan bükülmesini sağlamak bu maddeler aracılığıyla mümkün olabilir. Madde bilimcilerin ana hedefi askeri ve sivil alanda çok sayıda kullanım alanı bulabilecek görünmez yelek icat etmek. Eğer ışığın bükülerek bir nesnenin etrafından dolaşması başarılırsa bir nesne, bir uçak ya da bir insan görünmez kılınabilir.

Programlanabilir madde şekil değiştiren ürünleri hayatımıza sokabilir. Mesela bir tornavidanın İngiliz anahtarına dönüştüğünü düşünün. Şekil hafızalı alaşımlar -bu maddeler ısı ya da manyetik alana maruz kaldıklarında biçimlerini değiştirebiliyor- son derece ince elektronik devre kartları ile kaplanmış durumda. Bu kartlar alaşımların uygun noktalarına şekil hafızalı alaşımların önceden belirlenmiş şekle bürünmeleri için ısı veriyorlar.

Bakteri sporlarını betonla karıştırmak köprülerin, binaların ve yolların ömrünü yüzde 40 uzatabilir. Bu beton kendisini onarma özelliğinden dolayı daha uzun ömürlü. Bakteri sporları çatlak oluştuğunda aktifleşerek kalsiyum karbonat takviyesi sağlıyor. Küçük çaplı çatlaklar kendiliğinden yok oluyor.

Hidrojeller oldukça emici bir madde, polimerlerlerin sünger biçimli ağları. Suda kendi kütlelerinin 100 katını emmeye hazır. Bu maddeye su ilave olduğunda anında yeni bir şekle bürünüyor. Şu an bazı kontak lenslerde ve EEG kalp monitörlerinde, ölçüm yapmayı sağlayan bedene yapıştırılan, iletken parçalarında kullanılıyorlar fakat Cornell Üniversitesi’nden Profesör Dan Luo bu jellerin içine genetik maddenin sentetik tellerini ilave ediyor. Hidrojel tıpta kullanılabilir. İlaç enjekte edilmiş bir jel yarayı tam anlamıyla kapatacak ve dolduracak şekilde dokuya yerleştirilebilir. Aynı zamanda elektronik alanda su ile etkinleştirilen şalter olarak kullanılabilir.

Çok sayıda bulunan milyar dolarlık endüstriyel çözücüler içinde iyonik sıvılar duman (buhar) çıkarmıyor. Bu kulağa çok ilgi çekici bir özellik gibi gelmeyebilir fakat bu onların daha az tehlikeli ve mevcut birçok kimyasal elyafa göre daha az kirletici olması anlamına geliyor. Bu onları düşük maliyetli güneş pilleri gibi şarj taşıyıcı sıvılar barındıran araçlarda faydalı hale getiriyor, çünkü onların sabit, değişmez halde kalması daha uzun süre dayanacağı anlamına geliyor. Aynı zamanda tehlikeli MRSA bakterisinden doğal gazların içinde bulunan zararlı civaya kadar neredeyse her şeyi eritme becerisinin dışında, iyonik sıvılar diğer maddelerle alışılmışın dışında reaksiyona girmesi nedeniyle aynı zamanda büyük miktarda yeni kimyasal ürünün gelişimine öncülük edecek gibi.

Mucize kelimesi ile eş anlamlı materyal. Grafen hakkında geçen yıl on binlerce araştırma yazısı yayınlandı. 2010 yılında fizik dalında Nobel barış ödülü kazanan ve bu materyali keşfedenlerden biri olan Manchester Üniversitesi profesörü Andre Geim’e göre grafen bu zamana kadar ölçülen en güçlü, bildiğimiz en katı madde ve bir gramı ağırlığına oranla yüzey alanı birkaç futbol sahasını kapsayacak büyüklükte… Aynı zamanda grafenin aşırı ince yapısı ona ilginç elektriksel nitelikler kazandırıyor. Harekete geçiriciler (Starter) için oldukça iletken. Grafen içeren ürünler piyasaya sürülmeye başlandı. Grafen patenti almak için sıraya giren ilk 10 şirkete bakıldığında -Samsung, SanDisk 3D ve Xerox - hayatlarımıza ne derece büyük bir etki yapacağına dair bir fikir edinebilirsiniz.