4. Boyut ile Nano Dünyaya Bakışımız Değişecek

Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü'nden 1999 Kimya Nobel Ödülünü sahibi Ahmed Zewail geliştirdiği yöntem ile artık atomları eş zamanlı olarak takip etmek mümkün. Altın ve grafit atomik hareketlerini anlatan makale bugün Science dergisinde yayınlandı. [Science dergisine üye değilseniz, atomik hareket filmlerini şu adresten izleyebilirsiniz.]

Zewail Nobel ödülünü femtokimyaya katkısından dolayı almış. Femtokimyayı femtosaniye (saniyenin milyon milyarda biri) aralıklarla lazer darbeleri ile atomarın moleküllere ve moleküllerin atoma dönüşmesini görüntüleme olarak tanımlayabiliriz. Daha fazla bilgi için Bilim Teknik'in yazısını okuyabilirsiniz.

Bu görüntüleme sisteminin patenti 2006 yılında Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü'ne bağışlanmış.

Zewail'in elde ettiği görüntüler aslında sinemada kullanılan "freeze-frame" yöntemine benziyor.

Eadweard Muybridge'ın geliştirdiği frame-freeze yöntemi

"Günümüzde yapılan molekül görüntülemeleri bize sadece zaman boyutu hakkında bilgi veriyor. Ama biz yapısal boyut hakkında bir bilgi sahibi değildik. Atın nasıl göründüğünü bilmiyorduk, uzun kuyruklu mu, güzel gözlü mü? 1999 yılından beri hayalim karmaşık yapıların, biyolojik ya da fiziksel, atomik boyuttaki mimarisinin zamanla nasıl değiştiğini görebilmek idi." diyor Zewail.

Normalde elektron mikroskoplarında malzemeye hızlandırılmış elektronlar gönderilip, bir görüntü elde ediliyor. Zewail'in takımı gönderilen her elektronun, yörüngesini kontrol edebiliyor ve elektronları istenilen zamanda gönderiyor. Bu yöntem ultrahızlı "tek elektron" görüntüleme olarak terimleşmiş. Gönderilen her bir elektron sistemin bir femtosaniyelik aralıktaki durumunu oluşturuyor. Bu şekildeki milyonlarca resmi yanyana koyunca, atomların hareketleri bir film haline geliyor.


Araştırmacılar bu yöntemi şimdi hücrelerin yapısını öğrenmek için uygulayacaklar.

Kaynak: 1