Bir Su veya Elektrolit Akışındaki Tek Tek Parçacıklar Geçmişlerini “Hatırlar”

Bir Su veya Elektrolit Akışındaki Tek Tek Parçacıklar Geçmişlerini "Hatırlar"

Bir Su veya Elektrolit Akışındaki Tek Tek Parçacıklar Geçmişlerini “Hatırlar”

Oxford Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, bir akıştaki yüklü parçacıkların hareketini ölçmek için yeni bir teknik kullandılar. Bu, beklenmedik bir etkinin kaydedilmesini sağladı: akıştaki parçacıkların bir hafızası olduğu ortaya çıktı.



Yani, hareketleri geçmiş durumlarının geçmişine bağlıdır. Bu keşif, başta piller olmak üzere birçok cihazdaki taşıma sürecinin farklı bir şekilde tanımlanmasına olanak sağlayacaktır.

Akıştaki münferit parçacıkların hafızası, makro düzeyde akışın kendisinin tanımlanmasını zorlaştırır, sanki akışa bir miktar viskozite kazandırır. Ancak şimdi akış gerçekten doğru bir şekilde tanımlanabilir.

İster bir pili şarj etmek ister su dökmek olsun, maddenin akışı evrendeki en temel süreçlerden biridir. Ancak bu sürecin atomik düzeyde nasıl gerçekleştiğine dair şaşırtıcı derecede çok şey bilinmiyor. Bunu anlamak, yarının teknolojileri için gerekli malzemeleri geliştirmek de dahil olmak üzere çok çeşitli sorunları çözmemize yardımcı olabilir.

Yeni bir çalışmada, bilim insanlarından oluşan bir ekip, bir akımdaki tek tek iyonların hareketinin yakın geçmişten etkilenebileceğini; başka bir deyişle akımın bir ‘hafıza etkisi’ olduğunu göstermiştir.

Bu, mikroskobik ölçekte geçmişin önemli olduğu anlamına gelir: bir parçacığın bir an önce ne yaptığı, bir sonraki adımda ne yapacağını etkileyebilir.

Şimdiye kadar bunu gözlemlemek zordu; çünkü böyle bir etki neredeyse algılanamazdı. İyonların hareketinin bir hafızası olup olmadığını test etmek için sistemi tedirgin etmemiz ve ardından tedirginliğin azalmasını izlememiz gerekiyor.

Araştırmanın eş yazarı Profesör Saiful Islam  şunları söylüyor: ‘Bir benzetme yapmak gerekirse, dalgaların ne kadar uzağa yayıldığını görmek için sessiz bir gölete bir taş atmak gibi. Burada da atomların akışını gözlemlemek için bir ‘taşa’ ihtiyacınız var. Bizim çalışmamızda bu bir ışık atımıdır. Işığı kullanarak, bir atomun bireysel hareketi ile makroskopik akış arasındaki ilişkiyi görmek için bugün mevcut olan en küçük zaman ölçeğinde iyonların hareketini kaydettik.”

Araştırmacılar bu etkiyi çok kısa bir süre için (saniyenin birkaç trilyonda biri) gözlemleyebildiler; ancak bilim insanları ölçüm yönteminin hassasiyeti arttıkça etkinin de artmasını bekliyorlar.

Sonraki araştırmalar, akıştaki parçacıklara ilişkin bu yeni anlayışı, malzemelerin pillerde ne kadar iyi yük taşıyabileceğini daha hızlı ve doğru bir şekilde tahmin etmek ve yeni tür hızlı nöromorfik işlemciler geliştirmek için kullanmayı amaçlayacak.

Sonuçlar, hem katılarda hem de sıvılarda atomların aktığı veya hareket ettiği, tuzdan arındırma ve diğerleri gibi tüm teknolojiler için etkilere sahiptir.

Derleyen: Feyza ÇETİNKOL

Kaynak: Bir Su veya Elektrolit Akışındaki Tek Tek Parçacıklar Geçmişlerini “Hatırlar”

Hafıza Teknolojisinde Devrim: Beyin Protezi Anıları Yeniden Canlandırıyor

Bir yanıt yazın

Bu site, istenmeyenleri azaltmak için Akismet kullanıyor. Yorum verilerinizin nasıl işlendiği hakkında daha fazla bilgi edinin.

Çok Okunan Yazılar