Bilim Dünyasındaki 5 Yeni Gelişme

2 Temmuz 2022

Gelecek için güneş enerjisini saklamak, rüzgârı ve sensörleri birleştirmek ve daha fazlası… Bilim dünyasındaki 5 yeni gelişmeyi sizler için derledik.

Güneş Enerjisini Saklamak

Güneş enerjisini, on sekiz yıla kadar saklamayı ve gerektiğinde serbest bırakmayı mümkün kılan bir enerji sisteminin arkasındaki araştırmacılar, şimdi sistemin elektrik üretmesini sağlamayı başardılar. Sonunda, araştırma, talep üzerine depolanmış güneş enerjisini kullanan kendi kendini şarj eden elektroniklere yol açabilir. Resim: Daniel Spacek/Chalmers Teknoloji Üniversitesi.

Ne? İsveçli ve Çinli bilim adamları, güneş enerjisini yıllarca depolayabilecek bir pil yaptılar.

Neden? Güneş enerjisi en bol bulunan enerji kaynağıdır, ancak karanlık geceler ve bulutlu günler için büyük miktarda hasat etmek ve depolamak, temiz enerji geçişinin zor bir unsurudur. İsveç’teki Chalmers Teknoloji Üniversitesi’nde kimya mühendisliği profesörü ve Cell Reports Physical Science’da yeni bir çalışmanın kıdemli yazarı Kasper Moth-Poulsen, pilin “güneş enerjisinden elektrik üretmenin kökten yeni bir yolunu” vaat ettiğini söyledi.

Nasıl çalışır? Daha önceki çalışmalarda Chalmers araştırmacıları, güneş ışığına maruz kaldığında şekil değiştiren karbon, hidrojen ve nitrojenden oluşan bir molekül tasarladılar. Elde edilen izomer (farklı bir düzende aynı bileşenlere sahip bir molekül) fotonlardan aktarılan enerjiyi tutar ve sıvı halde 18 yıla kadar saklanabilir. Yeni çalışma, teknolojiyi Şanghay Jiao Tong Üniversitesi’nde geliştirilen mikrometre inceliğinde bir termoelektrik jeneratöre bağladı. Bir katalizör, izomeri orijinal formuna döndürür ve depolanan enerjisini ısı olarak serbest bırakır. Jeneratör daha sonra ısıyı elektriğe dönüştürür. Chalmers araştırmacısı Zhihang Wang, jeneratörün kulaklık, akıllı saat ve telefon gibi elektronik cihazlara entegre edilebileceğini söyledi. “Şimdiye kadar sadece küçük miktarlarda elektrik ürettik, ancak yeni sonuçlar konseptin gerçekten işe yaradığını gösteriyor.”

Rüzgârdaki Sensörler

Ne? Washington Üniversitesi mühendisleri, karahindiba tohumları gibi rüzgârı sürerek karada geniş alanlara yayabilen küçük çevresel sensörler tasarladı.

Neden? Işık, sıcaklık, nem vb. koşulları ölçen kablosuz sensörler, önemli tarım ve iklim verileri sağlayabiliyor ama çiftlik veya orman gibi geniş alanlara yüzlerce sensörü manuel olarak yerleştirmek zaman alıyor. Bu küçük kablosuz sensörler, dronlar tarafından dağıtılabiliyor ve ılımlı bir esinti ile 100 yarda kadar gidebiliyor.

Nasıl çalışır? Sensörler biraz düzleştirilmiş raketleri andırıyorlar ve kendilerine güç sağlamak için esnek devreler, hazır sensörler ve üçlü küçük güneş panelleri kullanıyorlar. Cihazlar, paneller yukarı bakacak şekilde tasarlandılar, böylece iniş esnasında ve sonrasında güç çekebiliyorlar. Gece boyunca kapalı kalıyorlar, yeni verileri kablosuz olarak iletmek için gün doğumu ile yeniden açılıyorlar.

Öteki Taraftan Raporlar

Ne? Amerika ve İngiltere’den bir araştırma ekibi, ölüme yakın deneyimlerle ilgili raporlarda ortaya çıkan evrensel temaları tanımladı. Annals of the New York Academy of Sciences‘da yayınlanan bildiri, kalbi durduktan sonra hayata dönen insanların deneyimlerinden hatırladıklarına ilişkin ilk hakemli standartlar ve rehberlik özelliğini taşıyor.

Neden? Tıp bilimi, kardiyak arest gibi kalp durmasına neden olan olaylarda milyonlarca insana hayat veriyor. Bilim insanları, beyin hücrelerinin oksijenden yoksun kaldıktan sonra saatlerce hatta günlerce aktif olmaya devam ettiğini keşfettiler.

Nasıl çalışır? NYU Grossman Tıp Okulu‘nda yoğun bakım ve resüsitasyon araştırması direktörü olan baş yazar Sam Parnia, “Bu durum, bilim insanlarının ölümle ilgili meydana gelen fizyolojik ve zihinsel olayları nesnel olarak incelemesine izin veriyor.” diyor. Ölüm ve yaşama dönme arasındaki zamanları hatırlayan kişilerin yayınlanmış raporlarını inceleyen yazarlar, yinelenen birkaç özellik belirledi: yüksek bilinç, ölümün tanınması ve bedenden ayrılma, bir varış noktasına yolculuk, hayatın anlamlı bir incelemesi, “ev” gibi hissettiren bir yere varmak ve hayata dönüş.

Enerji Donması

Ne? ABD Enerji Bakanlığı Pasifik Kuzeybatı Ulusal Laboratuvarı‘ndaki bilim insanları yenilenebilir enerjiyi etkin bir şekilde bekletme moduna geçirebilecek bir prototip (donma-çözülme pili) oluşturdu.

Neden? Büyük piller, güneşli yaz aylarında üretilen fazla güneş enerjisini kara kışlarda kullanmak üzere tutabiliyor; ancak mevcut şarjlı piller, şarjlarının ayda %3 ila %30’unu kaybediyorlar. Cell Reports Physical Science‘da açıklanan pil teknolojisinin konsept kanıtına göre prototip, geçen bir sezonun uzunluğunda yani üç ay boyunca şarjının %90’ından fazlasını korudu.

Nasıl Çalışır? Pilin alüminyum artı ucu ve nikel eksi ucu, sıvı form için ısıtıldığında enerji toplayan erimiş tuza batırıldı. Sonrasında araştırmacılar, tuzu katı forma dönüştürdü ve enerji verilen iyonları yerine sabitledi. Bu sistem belli bir ölçekte uygulandığında, enerji arzı düştüğünde geri kazanılan ısı kullanılabilir. Tuzu sıvılaştırarak yakalanan iyonlar, enerjiyi taşımak ve şebekeye boşaltmak için serbest bırakılabilir. Başyazar Minyuan Miller Li, “Bu, baharda bahçenizde sebze yetiştirip fazla sebzeleri dondurucunuzdaki bir kaba koyup kışın akşam yemeği için ısıtmak gibi bir şey.” diyor.

Mini Moleküler Üreticisi

Ne? Danimarkalı araştırmacılar molekül sentezi için yeni bir metot geliştirdiler. Bu metot, önem sırasına göre ilaç keşfini hızlandırmaya yardımcı oluyor.

Neden? İlaçlarda veya aşılarda kullanılabilecek yeni bileşiklerin araştırılması veya binlerce potansiyel aday molekülün büyük ölçekte taranması yavaş ve zahmetli bir süreç olabiliyor. SPARCLD takma adı verilen ve Nature Chemistry‘de açıklanan yeni teknik, sadece birkaç dakika içinde analiz edilebilen çok az malzeme gerektiriyor.

Nasıl Çalışır? Kopenhag Üniversitesi‘nde kimya profesörü olan Nikos Hatzakis liderliğindeki bir ekip ilgili moleküllerle yüklü, lipozom adı verilen nano boyutlu kabarcık benzeri kaplar yarattı. Karışmasına izin verilen lipozomlar, yeni moleküller oluşturmak üzere içeriklerini birleştirerek kaynaşıyor. 40.000’den fazla molekül, bir toplu iğne başından daha küçük bir alanda, yaklaşık yedi dakika içinde küçük hacimlerdeki bileşenlerle sentezlenebiliyor ve analiz edilebiliyor. Hatzakis, “Çözümümüzdeki hiçbir unsur tamamen yeni değil; ancak daha önce bu kadar kusursuz bir birleşim yapılmamıştı.” diyor.

Yorumlar

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.