Bilim doğada olmayan şeyleri bulmaya başladığında
Geçen gün Mete Atatüre’nin kazandığı Rahmi Koç Bilim Madalyası’nı ve Mete Atatüre’nin yaptığı bilimi anlatmaya çalıştım.
Atatüre o akşam yaptığı kısa konuşmada daha önceden bildiğim bir şeyi kendi bakış açısıyla anlattı.
Biliyorsunuz ‘grafen’ diye bir mucize materyal var. Doğada ve teoride olabilecek en ince madde bu; sadece tek bir atom kalınlığında. Artık pek çok kişiye göre madde üç boyutlu değil, iki boyutlu.
Grafen karbon atomlarının yukarıda kullandığım ana resimdeki gibi birbirleriyle bağlanmasıyla oluşan bir şey. Ona mucizevi özelliklerini bu basit yapısı veriyor ve dünya epey zamandan beri bu materyalin potansiyelini ortaya çıkartacak teknolojiler için uğraşıyor.
Yapılmaya çalışılan şeylerden biri grafen sayesinde oda sıcaklığında süper iletkenliği sağlamak.
Şu an biz dünyada süper iletkenliği sağlıyoruz, ama bunu çok pahalıya mal ediyoruz.
Hastanede içine girdiğiniz MR cihazını düşünün. Bu cihaz son derece güçlü mıknatıslarla çalışıyor. Mıknatıslara bu gücü elektrik akımı veriyor. Ama o akımı da verimli yapmak, mıknatısları dünyamızın yarattığı manyetik alandan bile güçlü alan yaratan aletler haline getirmek için süper iletkenliğe, yani elektrik akımının hiçbir dirençle karşılaşmadan akmasına ihtiyacımız var. Bunun için de MR cihazının içinde bazı yerleri helyum gazı kullanarak mutlak sıfıra, yani eksi 273 dereceye çok yakın sıcaklığa gelene kadar soğutuyoruz.
Oysa bu süper iletkenliği oda sıcaklığında başarabilsek, bırakın oda sıcaklığını mesela sadece eksi 20-50 derece gibi sıcaklıklarda başarabilsek her şey çok ucuzlayacak.
Grafeni süper ileten yapmaya çalışan bazı malzeme bilimci fizikçiler birkaç yıl önce iki grafen tabakasını alıp üst üste koymayı ve mesela üstteki tabakayı saat akrebi yönünde yavaşça çevirmeyi denedi.
Burada kısa bir ukalalık yapacağım: 19. yüzyılda çok moda olmuş, bugün de zaman zaman kullanılan bir kumaş çeşidi var. Bu kumaşlara “moire” adı veriliyor; aslında tül gibi çok ince iki kumaşın birbirine göre biraz farklı bir açıyla üst üste oturtulmasıyla elde ediliyor. Böylece ışığın geliş açısına göre kumaşın renginde değişmeler, dalgalanmalar oluşuyor.
Fizikçilerin iki grafen tabakasını üst üste koyup üstteki tabakayı saat akrebi yönünde hafifçe çevirmesi işte bu ‘moire’ kumaşların yapım tekniğinden esinleniyordu.
Üstteki tabakayı belirli bir açıya getirdiklerinde süper iletkenliği sahiden sağlayabildiklerini fark ettiler.
Grafen başka bir açıya getirildiğinde öyle sert bir materyal ortaya çıkıyordu ki çelikten bile güçlüydü, mesela kurşun geçirmez yelek yapılabilirdi bundan.
Kaldı ki zaten günümüzde modern kurşun geçirmez yelekler bir başka karbon bazlı materyal olan ‘kevlar’dan yapılıyor.
Amacım burada grafen veya kevlar anlatmak değil. Ama şunu bilelim: İki grafen tabakası üst üste konup üstteki tabakanın bir miktar bükülmesi sayesinde ortaya çıkan özellikler de, grafene göre üretmesi çok daha kolay olan kevlar da doğada olan şeyler değil.
Bilim bir yanıyla bizim doğayı anlama, doğanın kurallarını çözme çabamız. Ama bir yanıyla da doğayı taklit ederek doğada olan şeylere farklı biçim ve işlevler kazandırma işimiz. Ve son olarak doğada hiç olmayan yeni yeni şeyler ortaya çıkarttığımız disiplin bir de.
Doğada hiç olmayan şeylerin ortaya çıkması, gündelik hayatta kullanılmaya başlanması, bize yeni teknolojiler ve imkanlar sunması, her zaman tartışma yaratan bir durum.
Kimya bilimi ve fiziğin malzeme bilimi 100 yılı aşkın zamandır doğada olmayan malzeme ve moleküller icat ediyor. Koca bir ilaç endüstrisi var bugün dünyada; bu endüstrinin büyük ölçüde boya endüstrisinden doğduğunu söylemek yanlış olmaz. O ilaçlar pek çoğumuzun hayatını kurtarıyor, ömrünü uzatıyor.
Bilim neresinden bakarsanız bakın insanoğlunun en büyük macerası. Üstelik bu maceranın sonu varmış gibi de görünmüyor.