Telefonunuzu Veya Dizüstü Bilgisayarınızı Haftalar Boyunca Şarj Etmek Zorunda Olmadığınızı Düşünün

Florür iyonlarına dayalı yeni bir pil konsepti batarya ömrünü uzatabilir.

Science dergisinde yer alan yeni bir çalışmada, Caltech’in Nasa için yönettiği Caltech ve Jet Propulsion Laboratory (JPL), ayrıca Honda Araştırma Enstitüsü ve Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı gibi çeşitli kurumlarda bulunan kimyagerler, flor elementinin negatif yüklü formu ve florüre dayalı şarj edilebilen piller üretmenin yeni bir yolunu buldu.

Caltech’in Victor ve Elizbeth Atkins Kimya Profesörü ve 2005 yılı Nobel Kimya Ödülü kazanan Robert Grubbs “Florürlü piller daha yüksek bir enerji yoğunluğuna sahip olabilir, bu da bugün kullanılan pillerden 8 kata kadar daha uzun süre dayanabilecekleri anlamına gelir.” diyor. “Ancak florür, özellikle de çok aşındırıcı ve reaktif olduğu için çalışmak zor olabilir.” diye de ekliyor.

1970’lerde araştırmacılar, katı bileşenler kullanarak şarj edilebilir florürlü piller yapmaya çalıştı ancak katı haldeki piller sadece yüksek sıcaklıklarda çalışır ve günlük kullanım için pratik değildir. Yeni çalışmada araştırmacılar, florürlü pillerin sıvı bileşenler kullanarak nasıl çalışacaklarını belirlediklerini ve sıvı pillerin oda sıcaklığında kolayca çalışabildiklerini ortaya koydu.

JPL’de kimyager ve yeni çalışmanın yaratıcısı Simon Jones “Hala geliştirmenin ilk aşamalarındayız ancak bu oda sıcaklığında çalışan ilk şarj edilebilir florür bataryadır.” diyor.

Piller, negatif ve pozitif elektrotlar arasında yüklü atomları (veya iyonları) kapatarak elektrik akımlarını çalıştırır. Bu elektrotlar arasında gidip gelme işlemi sıvılar söz konusu olduğunda oda sıcaklığında daha kolay ilerler. Lityum-İyon pillerde lityum, sıvı bir çözelti veya elektrolit yardımı ile elektrotlar arasına yerleştirilir.

Caltech’teki kimya profesörü ve ortak araştırmacı Thomas Miller, “Bir pili şarj etmek, bir topu bir tepeye itmek ve sonra tekrar tekrar geri gelmesine izin vermek gibidir. Enerjiyi depolamak ve kullanmak arasında ileri geri gidin.” diyor.

Lityum iyonları pozitif (katyon) olurken yeni çalışmada kullanılan florür iyonları negatif (anyon) yüklüdür. Pillerdeki anyonlarla çalışmanın hem zorlukları hem de avantajları vardır.
Florürlü pillerin katı hal yerine sıvı halde çalışmasını sağlayan anahtar noktanın bis(2,2,2-trifloroetil) veya BTFE olarak da adlandırılan elektrolit bir sıvı olduğu ortaya çıktı. Bu çözücü, florür iyonunu sabit tutmaya yardımcı olur böylece elektronları pil içinde ileri geri taşıyabilir. Jones şu anda Kuzey Carolina Üniversitesi Chapel Hill’de okuyan ve aynı zamanda stajyeri olan Victoria Daves’in BTFE’yi ilk deneyen kişi olduğunu söyledi. Jones’un başarılı olacaklarına dair çok fazla umudu olmamasına rağmen ekip yine de denemeye karar verdi ve çok iyi çalıştığını görünce de büyük bir şaşkınlığa uğradı.

  Bu noktada Jones, çözümün neden işe yaradığını anlamak için Miller’e döndü. Miller ve çalışma grubu, reaksiyonun bilgisayar simülasyonlarını yürüttüler ve BTFE’nin hangi yönlerinin florürü stabilize ettiğini belirlediler. Bunun sonucunda ekip, BTFE çözümünü ayarlayabildi ve performansını arttırmak için katkı maddelerini değiştirdi.

Jones, “Uzun ömürlü piller yapmanın yeni bir yolunu açıyoruz” diyor. “Florür, pillerde bir geri dönüş yapıyor.”

Kaynak

Focusing on the negative is good when it comes to batteries https://www.sciencedaily.com/releases/2018/12/181206141209.htm

[zombify_post]

Güneş Enerjisinin Pek Bilinmeyen Uygulamaları

Günümüze kadar gelen süreçte güneş enerjisinden elektrik eldesinde iki ana yöntem kullanılmıştır. Birincisi fotovoltaik pillerle (güneş panelleri) güneş enerjisi direkt olarak elektrik enerjisine çevrilmiştir. İkincisi güneş enerjisinden elde edilen ısı enerjisinin rankin çevrimi ile elektriğe çevrilmesidir. Fotovoltaik pillerin kullanıldığı sistem son 30 yılda ciddi gelişmeler göstermesine rağmen maliyetlerdeki artış nedeniyle farklı yöntemlerin aranmasına sebep olmuştur. Aslında pek de yeni olmayan bu sistemlerin en çok kullanılanları parabolik oluk kollektörler ve merkezi alıcılı sistemlerdir.


Güneş Havuzları          

Yaklaşık 5-6 m derinliğinde su ile dolu olan bu havuzların zemini siyah renklidir ve güneş ışığını soğurarak içindeki suyun ısınmasını sağlar. Bu havuzlarda ortalama 90°C sıcaklıkta su elde edilebilir. Havuzdaki ısının dağılımını kontrol edebilmek için tuz konsantrasyonu kullanılır. Tuz konsantrasyonu üst kısımdan alt kısma doğru artış gösterir. Böylece havuzun yüzeyinde soğuk su bulunmasına karşın alt kısmındaki suyun sıcaklığı doymuş tuz konsantrasyonu sayesinde daha yüksektir. 

Havuzdaki ısıtılmış su doğrudan ısı kaynağı olarak kullanılabileceği gibi (Başka bir sıvıyı veya maddeyi ısıtmak vb.) elde edilen sıcak su termodinamik bir dolaşıma gönderilip elektrik üretiminde de kullanılabilir. Güneş havuzları uygulaması en çok İsrail’de yapılmıştır ve 150 kW ile 5 MW gücünde iki sistem bulunmaktadır.


Parabolik Çanak Sistemler

Güneşi kuzey-güney ve doğu-batı olmak üzere iki farklı eksende takip edebilirler. Üzerine düşen güneş ışığını çukur ayna prensibine göre odağında yoğunlaştırarak termal enerji eldesinde kullanılırlar. Elde edilen termal enerji uygun bir sıvı ile taşınabileceği gibi aynanın odak noktasına monte edilen bir sıcak hava motoru (stirling motor) sayesinde elektrik enerjisine de dönüştürülebilir. Parabolik çanak sistemlerde güneş enerjisinden sıcak hava motoru ile elektrik üretiminde ortalama %30 gibi bir verim sağlanabilmektedir.


Parabolik Oluk Kollektörler

Oluk şeklinde olup güneş ışığını doğrusal bir şekilde yoğunlaştırırlar. Güneşi kuzey-güney ya da doğu-batı şeklinde sadece tek yörüngede, üzerlerindeki sensörler sayesinde takip edebilirler. Böylece gün içinde güneş ışığından olabildiği kadar faydalanabilirler. Kollektörler ışığı doğrusal şekilde yoğunlaştırdığı için kollektörlerin odak noktasından siyah renkli absorban bir boru geçirilir ve güneş ışığı boru içindeki sıvı sayesinde ısı olarak toplanır. Bu tip kollektörlerde genellikle ısı toplayıcı sıvı olarak termal yağlar kullanılır. Yoğunlaştırma yaptığı için bu sistemlerde sıcaklık 300-400°C’yekadar çıkabilmektedir. Elde edilen sıvının buharı rankine çevrimi ile elektrik üretiminde kullanılabilir. Bu tip sistemlerde güneş enerjisinin yanı sıra kömür ve doğalgaz gibi fosil yakıtlar da kullanılarak elektrik üretimi için hibrit bir sistem oluşturulabilir ve bunun birçok örneği de vardır. Parabolik oluk kollektörlerde elektrik enerjisi üretiminde %14 gibi bir verim sağlanmakta ve Amerika’da parabolik oluk kollektörlerin kullanıldığı birçok santral vardır. Bu santrallerden en çok bilineni 354 MW gücündeki Kramer Junction güneş enerjisi santralidir.


Merkezi Alıcılı Sistemler

Genellikle merkezde bulunan ve alıcı olarak adlandırılan bir kule şeklindeki yapının etrafına yerleştirilen aynalardan oluşurlar. Heliostat (düz ayna) denilen bu aynalar tek tek odaklama yaparak üzerlerine düşen güneş ışığını alıcıdaki ısı eşanjörünün üzerinde toplarlar. Böylece ısı eşanjöründeki borulardan geçen sıvının ısınması sağlanır. Isıtılmış sıvı rankine makineye pompalanarak elektrik üretiminde kullanılır. Bu sistemlerde akışkan sıcaklığı 800°C’ye kadar çıkabilmekte ve elektrik enerjisi üretiminde %15’lik verim sağlanmaktadır. İspanya’da bu sistemin çok sayıda örneği bulunmaktadır.


Sonuç olarak güneş enerjisinin kullanımında birçok uygulama vardır. Bunlardan bir başkası da yakın zamanda sosyal medyada duyulan Çinin yapay ay adını verdiği ilginç bir proje. Bu projeye göre güneş ışığının olmadığı saatlerde kendi şehirlerini aydınlatmak için ayna şeklinde bir uydu göndermeyi planlıyorlar. İlk uydu 2020’de gönderilecek ve dünyadan 500 km uzaklıkta yörüngeye yerleştirilecek. Eğer ilk girişim başarılı olursa sisteme iki uydu daha eklenecek. Çin’den çok daha önce Rusya bu tarz birkaç uyduyu yörüngeye oturtmaya çalışmış ancak uydular atmosfere girerek yanmıştır. Bu talihsizliklerden sonra da denemeleri durdurmuşlardır.

KAYNAKLAR

[1]    Mehmet Aydın SOYDAŞ, “Güneş Enerjili Ön Isıtmalı Rankine Güç Santralinin Modellenmesi ve Bilgisayar Programının Oluşturulması”, İzmir, 2011.

[2]    Ganime Tuğba ERCOŞKUN, Ali KESKİN, Metin GÜRÜ, Duran ALTIPARMAK, “Çift Oluklu Parabolik Oluk Tipi Güneş Kollektörünün Tasarımı, İmalatı, ve Performansının İncelenmesi”, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der, 2013.

[zombify_post]

Açıklayalım; Bilim İnsanları Dünya’nın Isındığını Nasıl Biliyor?

Uydular ve buz çekirdekleri ile bilim insanları gezegenin sıcaklığını hesaplayabiliyor.

(Bilim insanları, yeryüzündeki geçmişteki sıcaklık değerlerini “görmek” için Grönland’dan gelen bu gibi buz çekirdeklerini kullanabilir.)


Dünya üzerindeki sıcaklık değerleri 40° C’ın  üzerine çıkabilir ve 0 °C’nin altına düşebilir. Bu değişkenliğe rağmen, bilim insanları küresel bir ortalamayı hesaplayabilir. Dünyanın dört bir yanındaki ülkeler, 1880’den beri karada ve denizde güvenilir hava izleme istasyonlarına sahip. 1960’larda, araştırmacılar da uyduların yardımıyla Dünya’nın sıcaklığını ölçmeye başladı. Uydular sıcaklığı doğrudan ölçmez. Bunun yerine, Dünya’nın atmosferindeki oksijenle verilen radyasyonu ölçerler. Bu radyasyonun yoğunluğu hava sıcaklıklarıyla bağlantılıdır. Bilgisayar programları tüm bu verileri alır ve bunları küresel bir ortalamaya dönüştürür.

Bilim adamları, hem uydulardan hem de iklim izleme istasyonlarından sıcaklık okumalarını kullanarak 2014’ün resmi olarak en sıcak yıl olduğunu gösteriyor.
 Ancak sıcaklıklar yükselmeyi bırakmadı. 2015 yılına gelindiğinde, sıcaklıklar yeni bir rekoru kırmak üzereydi.

İnsanlar ayrıntılı sıcaklık okumalarını sadece 1880’e kadar tuttu. Bu nedenle bilim adamları, daha önceki sıcaklıkların ne olduğunu hesaplamak için diğer yöntemleri kullanmalıdır. Bu yöntemlerle, artık küresel sıcaklıkların uzak geçmişte zaman zaman bugün olduğundan daha yüksek olduğunu görebilirler.

 Ama tarihsel kayıt da son 100 yıl içinde , sıcaklıklar son derece hızlı yükseldiğini gösterir.(Allegra LeGrande’ notları. NASA Goddard Uzay Araştırmaları Enstitüsü’nde ve New York’ta iklim sistemleri Araştırma Merkezi’nde iklim bilimcisidir.)

İzotoplar  aynı elementin farklı biçimleridir. LeGrande, oksijen ve hidrojen izotoplarında geçmiş ve şimdiki iklimler hakkında ipuçları bulur. Atmosferdeki  sıcak ve daha kuru koşullar, hem oksijen hem de hidrojenin daha ağır izotoplarına sahip yağmur ve kar suyuna yol açar. Daha soğuk, daha ıslak koşullar, oksijen ve hidrojenin daha hafif  izotoplarının daha fazla olmasına yol açar.

 

1880’den beri alınan sıcaklık okumaları, gezegenin küresel ortalama sıcaklığının giderek arttığını göstermiştir.

Buzullar ve buz tabakaları, dünya atmosferinden yaklaşık bir milyon yıl geriye dönen oksijen ve hidrojen izotoplarının örneklerini yakalar. Daha fazla kar yığıldıkça, alttaki kar  buza dönüşür. Her yıl yeni bir tabaka birikir.

Bilim adamları buz çekirdeklerini — uzun buz tüplerini — buzullardan delip çıkarır. Buz çekirdeğinin her katmanı, Dünya’nın tarihinde daha da ileri giden hidrojen ve oksijen içerir. Her katmandaki oksijen ve hidrojen izotopları miktarı, iklimin o zamanlar ne kadar sıcak veya soğuk olduğunu söyleyebilir.

Bu buz çekirdekleri, mevcut ısınmanın geçmişte olduğundan daha hızlı olduğunu gösteriyor. Son milyon yılda Dünya soğudu, sonra ısındı. Ulusal Havacılık ve Uzay İdaresi tarafından yapılan araştırmalar, ısınma dönemlerinde küresel sıcaklıkların yaklaşık 5.000 yıldır 4 °C ila 7 °C arttığını göstermektedir. Ama geçen yüzyılda, sıcaklık kabaca 10 kat daha hızlı tırmandı!

Karbondioksit ve metan gibi sera gazları nedeniyle sıcaklıklar hızla artıyor. Gezegenin zemini ve suyu güneş tarafından ısıtıldığında, ısıyı atmosfere yayar. Dünyadaki yaşamın sürdürülmesi  için o sıcaklığa ihtiyacı var. Ancak kirlilik atmosfere ek sera gazları ekliyor. Bu durum insanlar kömür, petrol veya gaz gibi fosil yakıtları yaktıkça devam eder.

Sanayi Devrimi sırasında insanlar büyük miktarda fosil yakıt yakmaya başladılar. Bugün daha da devam ediyor.Ulusal Havacılık ve Uzay İdaresi verilerine göre, yaklaşık 1750’den bu yana, karbondioksit seviyeleri yaklaşık yüzde 38 arttı .Metan konsantrasyonları yüzde 148 arttı. Ve her iki sera gazının seviyeleri yükselmeye devam ediyor.Bu çok fazla ısı demek.

 Sonuç olarak, dünya ısınıyor.

Kaynak

[zombify_post]

Büyük Giza Piramidi’nin Odalarında Odaklanabilir Elektromanyetik Enerji ​Bulundu

Büyük Giza Piramidi’nin iç odalarında ve üssünün altında elektromanyetik enerjinin yoğunlaştığı keşfedildi.

Uluslararası fizikçilerden oluşan bir ekip tarafından yapılan teorik araştırmalar sonucu, Büyük Giza Piramidi'nin iç odalarında ve üssünün altında elektromanyetik enerjinin yoğunlaştığı keşfedildi.

Eski Mısırlılar muhtemelen bu tuhaf tasarım anlayışından haberdar olmasa da, çalışma gelecekte nanoparçacık araştırmaları için önemli bir nitelikte olabilir.

Araştırmacılar makalelerinde “Modern fiziksel yöntemlerin ve piramitlerin araştırılması için bazı yaklaşımların uygulanması önemlidir.” söyleminde bulundular.

Görünür ışık, radyo dalgaları ve mikrodalgalar dahil olmak üzere elektromanyetik radyasyon, salınan elektrik ve manyetik alan dalgalarını yaymaktadır. Bu dalgalar bizim her zaman etrafımızda, Monash Üniversitesi'nde fizikçi olan Antonija Grubisic-Cabo, “Elektromanyetik enerji, günlük hayatta çok önemli.Bizler her gün farklı türde elektromanyetik enerji kullanıyor ve deneyimliyoruz” diye aktarıyor.

"Örneğin, güneş ışığı elektromanyetik dalgaların bir şeklidir, ama aynı zamanda evlerimizde yaygın olarak kullanılan şeyler, örneğin mikrodalgalar ve radyolar da elektromanyetik enerjiye dayanmaktadır."

Aslında, tüm evin elektromanyetik radyasyonla dolu olduğunu, gördüğümüz ışıktan anlarız , mesela, şu an bu yazıyı okumanızı sağlayan wi-fi. Ancak hepimizin bildiği gibi, Wi-Fi, belirli alanlarda zayıf olma gibi son derece kötü bir alışkanlığa sahiptir.

Belki de hepimiz evlerimizi piramidin üstünde küçük bir noktaya yapmalıyız.

Piramitlerin bu dalgalarla nasıl hareket ettiklerini test etmek için, araştırmacılar ilk önce radyo dalgalarının neden olduğu rezonansların (yansıma veya titreşimden kaynaklanan ses) nasıl indüklenebileceğini tahmin etmeye çalıştılar.

Rusya'daki ITMO Üniversitesi'nden kıdemli araştırmacı Andrey Evlyukhin “Bazı varsayımları kullanmak zorunda kaldık ” diye aktarıyor.

"Örneğin, içinde bilinmeyen boşluklar olmadığını ve sıradan bir kireç taşının özelliklerine sahip yapı bir malzemesinin piramidin içine ve dışına eşit miktarda dağıldığını varsaydık."

“Sonra bir piramit modeli ve elektromanyetik yansıma yaptık. Ekip , yok olma kesiti adı verilen bir şeyi hesaplayarak , dalga enerjisinin piramit tarafından nasıl dağıldığını veya emildiğini tahmin etmeye çalıştı.”

Araştırmacılar, çok kutuplu analiz olarak adlandırılan özel bir analiz türünü kullanarak , dağınık alanların, piramidin iç bölmelerinde ve tabanının altında yoğunlaştığını buldular.

Eski Mısırlıların piramitleri, ölülerin en iyi amplitude modulation radyo yapılarını oluşturmak için nasıl düzenledikleri konusunda birçok varsayımda bulunabilmenize rağmen, eski Mısırlıların bu özellikleri bilmeleri pek olası değil ve bu da piramitlerin ilginç bir tesadüf ürünü olduğunu göstermekte.

Grubisic-Cabo, "Bu araştırma alışılmamış gibi görünse de, Modern Fiziksel yaklaşımlar daha önce Büyük Piramidi incelemek için kullanılmış ve tamamen yeni bir yapının keşfedilmesine yol açmıştır. Bu araştırma tamamen teorik olduğu için, bunun başarabileceğini veya gerçek hayatta bunu yapmanın bile mümkün olduğunu söylemek zordur." dedi.

Araştırmacılar nano ölçekli bir boyut üzerinde benzer bir konsantrasyon etkisi yaratabileceklerini umuyorlar.

[zombify_post]

Lityum Oksijen Piller Daha Fazla Enerji Depolayabilir

Yeni tasarım lityum-oksijen pilleri diğer türlerinden daha ve uzun süreli enerji depolayabilir!

       Fazla enerji yoğunluğuna sahip tipik lityum-iyon hücrelerden daha sürdürülebilir olarak üretilen lityum-oksijen pilleri, yeni nesil şarj edilebilir piller için umut verici adaylardan! Fakat lityum-oksijen pilleri çok uzun ömürlü olmadığından henüz yaygın kullanımda değil. Araştırmacılar, lityum-oksijen pillerinin yapı malzemelerini değiştirerek pilde depolanmış elektrik yükünün yaklaşık %100’ünü serbest bırakabilecek ve en az 150 defa yeniden şarj edilebilecek yeni lityum-oksijen pil elde ettiler. 24 Ağustos’ta Science dergisinde bahsedilen bu pil, birgün elektrikli arabalar veya elektronik cihazlar için daha güvenilir ve yoğun enerjili güç kaynağı haline gelebilecek.

       Lityum-oksijen hücreleri anot ve katot olmak üzere elektrolit denilen bir madde ile ayrılmış iki elektrottan oluşur. Batarya başka bir cihazı şarj ederken katot üzerindeki oksijen molekülleri lityum peroksit olarak adlandırılan katı bileşik oluşturmak için elektrolitteki lityum iyonları ile birleşir. Gerçekleşen bu kimyasal reaksiyon ile pildeki enerji serbest kalır. Pilin yeniden şarj edilmesi; lityum perkositin parçalanmasını, oksijen ve lityumun başlangıç haline geri dönmesini sağlar.

       Ancak dövme lityum peroksit pil, depolanmış enerjiyi harcayan ve istenmeyen birkaç kimyasal yan ürün üretir. Bu yüzden bir lityum-oksijen pil, depolanan elektrik yükünün sadece %80’inini şarj ettiği cihaza verebilir. Lemont Argonne Ulusal Laboratuarı’nda kimyager olan Larry Curtiss; bu istenmeyen kimyasal yan ürünlerin  pilin elektrolitine ve katotuna zarar verip pillerin birkaç düzine şarj edilmesinden sonra başarısız olduklarını söylüyor.

       Daha iyi lityum-oksijen pil üretmek için Kanada’daki Waterloo Üniversitesi’nde kimyager olan Linda Nazar ve meslektaşları tipik organik elektroliti inorganik eriyik tuzla ve standart karbon bazlı katotu metal bazlı olan ile değiştirdi.

       Bu yeni bataryada, lityum oksijenle birleşerek lityum oksit oluşturur. Bu kimyasal reaksiyon, lityum peroksit reaksiyonundan %50 daha fazla enerji depolayabiliyor. Sonuç olarak yeni tasarım pil bir önceki pillere göre daha çok enerji depolayabilir hale geliyor. Hatta  lityum oksit, lityum perokside kıyasla kimyasal yan ürün de üretmiyor. Bu yeni lityum-oksijen pil, depolanan elektrik yükünün neredeyse tamamını şarj ettiği diğer cihazlara bırakmasını ve diğer lityum-oksijen hücrelerinden daha fazla şarj edilebilir olmasını sağlıyor

       Yeni piller elektrikli arabalara güç vermek için kullanılabilir fakat Curtiss, bu  pili araçlarda kullanmak için daha fazla zaman gerektiğini söylüyor. Bunun nedeni yeni pillerin çalışmak için en az 150°C’ye ısıtlmasının gerekli olmasıdır. Curtiss, arabayı çalıştırırken pili ısıtmanın bir yolunun bulunması gerektiğini de ekliyor.

Kaynak: Lithium-oxygen batteries are getting an energy boost

[zombify_post]

Dünyayı Binlerce Yıldır Süsleyen Renklerin Hikayeleri

İnsanlık, doğumundan bu yana her zaman yeni renkler keşfetmenin peşinde oldu. İşte o renklerin hikayeleri…

Dünyanın en eski pigmentinin pembe renk pigmenti olduğunu duymuş olabilirsiniz. Bu pigment siyanobakteriler tarafından yapılmıştır ve 1,1 milyar yaşındadır. Bir jeolog ve biyokimya ekibi, Moritanya’da bir maden şirketi tarafından kazılmış olan deniz kiltaşının içindeki bu pigmenti keşfetmiş ve pembe pigment moleküllerini izole eden öğrenciler bu rengi yanlışlıkla bulmuşlardır.Ticari bir renk olarak kullanışlı olmayacak olsa da bu renk eski dünyanın neye benzediğini bize öğretebilir.

Az sayıda renk bu doğuş hikayesiyle rekabet edebilir, ancak doğal pigmentler fikri kulağa pek tuhaf gelmemelidir.Çünkü insanlık tarihi boyunca kullandığımız boyaların çoğu Dünyamızdan meydana gelmiştir.

Evimizde yani dünyamızda bulunan bol miktarda boyaya rağmen pigmentlerin üretilmesi aslında oldukça zordur. Pigment, bir şeyleri renklendirmek için kullanılan herhangi bir madde için geniş bir terimdir.Bu nedenle pigment,boyaları ve boya renklendiricilerini de içerir desek daha doğru olur. Bunları yapmak genellikle zehirli bir süreçtir ve yeni renkler nadir olarak ortaya çıkar.Pigmentlerbirleştirebilir veya harmanlanabilir, fakat yine de yeni pigmentler sık sık oluşmaz. Son günlerdeki en yeni pigmentlerden biri olan YInMn adlı bir mavi pigment, 200 yıldır oluşan ilk yeni mavi pigmenttir ve potansiyel olarak milyarlar değerindedir. Pek çok kırmızı pigmentin sağlamlık, güvenlik, opaklık veya yoğunlukta sorun yaşadığı için yeni bir kırmızı daha da değerli olacaktır. Ancak yeni tonlar üretmek oldukça zordur.Sahip olduğumuzların birçoğu da antik, ya da en azından antik bir renge dayanmaktadır.

En eski pigmentlerden bazılarına kısa bir tur yapalım.

Siyah Karbon

carbon black

Kulağa çok basit geliyor, fakat mağarada yaşayanlar ateşten oluşan kömürleşmiş külleri duvarlara bulaştırdığında, insan kaynaklı en eski pigmentlerden birini yaratmışlardı: siyah karbon.Ağaçların yanmış kalıntıları, ressamların yüzyıllardır kullandıkları ve daha sonra sopa haline getirdikleri  odun kömürü olarak adlandırdıkları kireçli bir siyah oluşturmuştur.Karbon siyahı, aynı zamanda bir çeşit doğal bir maddeden yapılmış bir siyah pigment için bir örtü görevi görmüştür.

Çivit

Bu renk binlerce yıldır kot pantolonunun rengidir. İndigo yani çivit bitkilerden, Indigofera tinctoria meydana gelmiştir ve eski Yunanlılar ve Romalılar, bugün yaptığımız gibi kumaşı boyamak için kullanmışlardır. Şimdi biz onu sentetik olarak üretiyoruz, fakat geçmişte bitki ıslatılarak, mayalanmaya bırakılırdı, ve elde edilen karışım kalıplara basılırdı. Ressamlar çiviti yağlı boyanın veya bir sulu boyanın içine koyup karıştırmışlardır ya da mavi kot pantolon yapmak için kumaş ıslatılmıştır.

Aşı Boyası

Diğer orijinal pigmentlerden biri olan aşı boyası, temelde kil ile karıştırılmış demir oksitten oluşan geniş bir kırmızımsı kahverengidir. Mağara ressamları bu rengin solmadığını fark ettiklerinde  el izleri yapmak ve mamutları çizmek için kullanmışlardır.Görünen o ki atalarımız bu boyayı elde etmek ve sadece sanatlarında kullanmak için Lascaux bölgesinde yaklaşık 25 mil kadar mesafe kat etmişlerdir.

Kök Boya

Bilinen kızıl kök bitkilerinin(Rubia tinctorum) sarı çiçekleri vardır, ama köklerinden çıkan boya kırmızıdır.Çok kalıcı olduğu için antik Kızılderililerden Vikinglere hatta Mısırlılara kadar herkes kumaşı renklendirmek için kullanmıştır. Bu renk aynı zamanda kırmızı askeri üniformaların bu kadar belirgin bir tona sahip olmasında da büyük rol oynamıştır.İngiliz ve Fransız ordularının asırlardır giydiği  kırmızı paltoları boyamak için kırmız böceği boyası ve kızıl kök birlikte kullanılmıştır.Bugün, kızıl kökün sentetik bir versiyonu olan alizarin kullanılarakkoyu kırmızı renk üretimi yapılır.

Beyaz Kurşun

19. yüzyıla kadar,nesneleri beyaza boyamak için beyaz kurşun kullanılırdı. O zamana kadar gerçekten de başka bir beyaz pigment kullanılmamıştır.Yıllar geçtikçe insanlar kurşunun insanlar için zehirli olduğunu keşfetmişlerdir ve beyaz kurşun gözden düşmüştür. Ama yüzyıllar boyunca, hızlı kuruyan, opak bir beyaz yapmak için beyaz kurşun çok önemli bir araç olmaya devam etmiştir. 16. yüzyıl kadınları bazen cildini beyazlatmak için kullanmışlardır.Fakat birçoğu saçlarını kaybetmiş ve sonunda bu pigment kurşun zehirlenmesine yol açmıştır.

Vermilion

Cinnabar, bir çeşit baharatlı, buzlu hamur işi gibi görünse de, aslında alkali kaplıcalar ve volkanik alanlar etrafında bulunan bir mineraldir.Ressamların vermilion olarak adlandırdığı bu kırmızı 8. yüzyıldan 19. yüzyıla kadar toprağı çok güzel ve yoğun bir kırmızı yapmıştır.

Azurit

Mısırlılar, sanatlarında birincil mavilerden biri olarak, bakır karbonattan yapılmış bir mineral olan azurit kullanmışlardır.Orta Çağ’da Avrupalılar bunu bir resim pigmenti olarak kullanmaya başlamışlardır. Bunu 18. yüzyıl boyunca yapmaya devam etmişler ve tüm Rönesans için temel mavi renklerden biri haline getirmişlerdir. Bu renk o dönem için çok önemliydi çünkü Meryem Ana’nın belirlenen rengi maviydi ve ressamlar Katolik Kilisesi için yaptıkları birçok eserde onu göstermek için iyi bir pigmente ihtiyaç duyuyorlardı.Rönesans döneminden kalma gördüğünüz tabloların çoğu, mavi tonlarını azuritten almıştır.

Kaynak: https://www.popsci.com/oldest-pigments-colors

[zombify_post]

Dünyanın En Küçük Elektronik Bileşeni: Tek Atomlu Transistör

Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü’nden Fizik Profesörü Thomas Schimmel ve ekibi, var olan en küçük transistör olan tek atomlu bir transistör geliştirdi.

Yeni geliştirilen bu kuantum elektroniği bileşeni, tek bir atomun kontrollü yeniden konumlandırılmasıyla elektrik akımını değiştirebilmesini sağlamaktadır. Tek atomlu transistör, oda sıcaklığında çalışır ve çok az enerji tüketir, bu da bilgi teknolojisi için tamamen yeni perspektifler açmaktadır. Endüstrileşmiş ülkelerde, bilgi teknolojisi şu anda toplam güç tüketiminde % 10'un üzerinde bir paya sahiptir. Transistör, bilgi işlem merkezlerinde, bilgisayarlarda, akıllı telefonlarda veya çamaşır makinesinden uçağa birçok uygulama için gömülü sistemlerde dijital veri işlemenin merkezi unsurudur.

Piyasada satılan düşük maliyetli bir USB bellek bile birkaç milyar transistör içerir. Gelecekte, Profesör Thomas Schimmel ve ekibinin geliştirdiği tek atomlu transistör, bilgi teknolojisindeki enerji verimliliğini önemli ölçüde artırabilir. Schimmel, "Bu kuantum elektroniği elemanı, geleneksel silikon teknolojilerininkinden daha az enerjiyi harcamayı mümkün kılıyor" ifadelerini kullandı. Tek atomlu elektroniğin öncüsü sayılan Profesör Schimmel, bu yılın başlarında KIT ve ETH Zürih tarafından ortaklaşa kurulan Tek Atom Elektroniği ve Fotonik Merkezi'nin Eş-Direktörü olarak atandı. 

Dünyanın en küçük transistörü, tek bir atomun kontrollü tersine hareketiyle akım geçirir. Konvansiyonel kuantum elektroniği bileşenlerinin aksine, tek atomlu transistör sadece mutlak sıfır, yani -273 ° C civarında çok düşük sıcaklıklarda çalışmakla kalmaz, aynı zamanda oda sıcaklığında da çalışır. Bu özellikler, gelecekteki uygulamalar için büyük bir avantajdır. Tek atomlu transistör, tamamen yeni bir teknik yaklaşıma dayanmaktadır. Transistör sadece metalden oluşur ve yarı iletkenler kullanılmaz. Buda aşırı düşük elektrik voltajlarına ve dolayısıyla çok düşük bir enerji tüketimine neden olur.

Kaynak: Webtekno

[zombify_post]

Tüm Belirtiler Antarktika’daki Buzulların Düşünülenden Daha Hızlı Eridiğini Gösteriyor

İleride denizler bugün olduğu seviyeden daha yüksek seviyeye çıkacak. Asıl soru bu seviyenin yükselmesi hızlı mı yavaş mı olacak?

    Antarktika'da, dünya çapındaki denizleri neredeyse 200 feet (60,9 metre) yükseltecek kadar yeterince buz var. Bu kadar buz ile büyük değişikliklerin gerçekleşmesi zaman alır fakat
Nature dergisinde son zamanlarda yayınlanan bir araştırmaya göre Antarktika düşündüğümüzden daha hızlı eriyor.

    Antarktika’daki buzulların erime oranında son yıllarda önemli ölçüde artış vardır. 1992 ile 2017 arasında Antarktika 3,3 trilyon tondan fazla buz kaybetti ve dünyanın dört bir yanındaki deniz seviyelerinin ortalama 8 milimetre yükselmesine neden oldu. Yeni çalışmaya göre, bu kaybın %40'ı 2012 ve 2017 arasında gerçekleşti.1992'den 2012'ye kadar, kıta yılda yaklaşık 84 milyar ton buz kaybetti ve günümüze kadar bu kayıp yılda 240 milyar tondan fazlasına çıktı.

Eriyen buzullar, yükselen deniz seviyeleri

   44 uluslararası kuruluştan bilim insanları yeni çalışma için 24 farklı uydu anketinden elde edilen verileri bir araya getirdi. .NASA'nın JPL Laboratuvarı'ndan Erik Ivins ile birlikte çalışmayı yürüten Leeds Üniversitesi'nden Andrew Shepherd,  başlattıkları uzay ajansımızdaki uydular sayesinde buz kayıplarını ve küresel deniz seviyesi katkılarını güvenle takip edebileceklerini söyledi. Onların araştırması, araştırmaya dahil olmayan araştırmacılara göre, Antarktika buzulunun mevcut durumu hakkında bugüne kadarki bilgileri elde etmemizi sağlıyor.

   Princeton'daki jeoloji profesörü Michael Oppenheimer sosyal medyada deniz seviyesindeki yükseliş ile ilgili yaptığı kısa toplantıda (ing. briefing) 20. yüzyılda dünyanın dört bir yanındaki deniz seviyeleri ortalama 6 inç (15,2 cm) yükseldiğini söyledi.

    Denizler okyanus akıntıları ve yer çekimi etkilerinden dolayı bazı yerlerde diğerlerinden daha hızlı yükselir. Dünyanın bir tarafındaki buz kaybı, yer çekimi nedeniyle diğer tarafta denizler yükselme eğilimindedir. Antarktika buz tabakasının kütlesi kaybolduğunda, o bölgedeki yer çekimi azalır, yani bu buz tabakasından en uzak yerlere deniz seviyesindeki en büyük artışları gösterir. Bunun bir belirtisi olarak, 1990'ların ortasından beri, Miami gibi yerlerin  deniz seviyesinin 5 inç (12.7 cm) daha yükselmesini söyleyebiliriz.

     Oppenheimer'e göre, küresel deniz seviyesinin yükselmesine üç faktör sebep oluyor:

  1.  Fosil yakıtların yakılmasının sonucu Dünya ısındıkça okyanuslar sıcaklığın çoğunu emer. Isınan su genleşir ve daha çok yer kaplar.
  2. Buzullar erir ve sisteme daha fazla su eklenir.
  3. Antarktika ve Grönland'da buzullar tarafından buz tabakalarının korunması. 

Zaman Tükeniyor

   Son zamanlarda yapılan araştırmanın yanında yayınlanan bir makalede, bir araştırmacı ekibi yakın gelecek için iki olası senaryoyu açıkladı: Kısa bir süre içinde, sera gazı emisyonlarını ve iklim değişikliğini büyük ölçüde azaltmak için harekete geçeceğiz ya da yapmayacağız.

   Yazarlara göre, 21. yüzyılın sonunda emisyonları önemli ölçüde azaltabilirsek ve küresel sıcaklığın iki santigrat dereceden fazla tırmanmasını engelleyebilirsek buz tabakasının hızlıca çökmesini önleyebiliriz. Ancak, emisyonları azaltmadığımız durumda, iklim değişikliği konusunda hiçbir şey yapmazsak sonuçları daha çok rahatsız edici: 2070 yılında buz tabakalarının daha hızlı eridiğini görebiliriz. 

   Grönland ve Antarktika'daki buz tabakalarını tutan buzullar çökecek olursa, okyanuslara büyük miktarlarda buz dökülebilir ve bu da deniz seviyesinin yükselmesine neden olur ("nabız" olarak bilinir) Bazı uzmanlar, nabız durumunda 2100 yılına kadar kıyı şehirlerinin deniz seviyesinin 10 feetten (3 metre) daha fazla olabileceğini düşünüyor. 

   Kaynak ve İleri Okuma: 

All Signs Indicate Antarctica Is Melting Faster Than Anyone Thought (https://www.sciencealert.com/all-signs-indicate-antarctica-is-melting-faster-than-anyone-thought)

Choosing the future of Antarctica (https://www.nature.com/articles/s41586-018-0173-4)

   


[zombify_post]

Yapay Zeka Sayesinde Kimyasal Reaksiyonların Sonuçları Öngörülebilecek

Zurich IBM Research araştırmacıları, yapay zekayı kullanarak kimyasal reaksiyonların sonuçlarının öngörülebileceğini kanıtladılar.

Şimdiye kadar birçok kez kimyasal reaksiyonların sonuçlarını öngörebilen yapay zeka uygulamaları geliştirildi, geliştirilmeye çalışıldı. Bunlardan en kapsamlısı olan Bartosz Grzybowski’nin programı, yaklaşık 20 bine yakın kimyasal kuralını barındırıyor ve bunlara göre işlem yapıyor. 

IBM araştırmacıları ise kurallardan yola çıkarak bir program yazmak yerine, Google Translate gibi dilden dile tercüme yapan bir yazılımı örnek aldılar. Yapay zekaya önce reaksiyonlar verildi ve yapay zeka kendi kendine bu reaksiyonların mantığını öğrendi. Bunun sonucunda ise reaksiyonların sonucunu öngörmeyi denedi.

Peki ne işe yarayacak?

Bu yapay zeka sayesinde, hem maliyetli hem de yoğun iş gücü isteyen ilaç sentezlemek, sadece tek tuşla gerçekleşebilecek. 10.000 farklı kombinasyonu saniyeler içerisinde gerçekleştirecek olan bu program sayesinde ilaç sanayii çağ atlayacak.

Kaynak

[zombify_post]