Texas A&M Üniversitesi makine mühendisliği bölümündeki bir ekip, lazerleri kullanarak "metajet" denilen mikron ölçeğindeki aygıtları üç boyutlu ve hassas şekilde yönlendirmeyi başardı. Çalışmaya yardımcı doçent Shoufeng Lan liderlik etti ve sonuçlar Newton dergisinde yayımlandı. Bu çalışma optik itiş alanında önemli bir ilerleme olarak değerlendiriliyor.
Her metajet, ışığın davranışını kontrol etmek için nanoskala desenlenmiş ultraince bir metasurfesten üretildi. Araştırmacılar metasurface özelliklerini şekil, yönelim ve yerleşim bakımından tasarlayarak ışığın nesneye momentum aktarmasını düzenledi; bunun sonucu olarak ölçülebilir bir kuvvet ortaya çıktı. Lan bu etkiyi, bir yüzeyden sekilen ping pong toplarına benzetti. Ekip, metajetlerin tam üç boyutlu manevra kabiliyeti gösterdiğini ve bunun daha önce bu yaklaşımla gösterilmediğini vurguladı.
Bu yaklaşımda kontrol ışınları biçimlendirmeye değil, malzemenin içine yerleştiriliyor; bu da daha esnek kuvvet üretimi sağlıyor ve kavramın ölçeklenebilir olduğunu düşündürüyor, çünkü oluşan kuvvet cihaz boyutundan ziyade ışığın gücüne bağımlı. Mevcut aygıtlar onlarca mikron büyüklüğünde ve üretimleri nanoskalalı hassasiyet gerektiriyor; üretim AggieFab Nanofabrication Facility'de yapıldı ve TEES ile üniversite tarafından desteklendi.
Araştırmacılar hareketi daha iyi incelemek ve yerçekimini dengelemek için aygıtları sıvı ortamda test etti. Ekip, ışıkla tahrikli itişin yerçekiminin sınırlamalarından bağımsız olarak incelenebileceği mikrogravite ortamında daha geniş testler yapmak için dış finansman arıyor. Çalışma, Avrupa grupları ile ABD’de California Institute of Technology ve Rochester Institute of Technology’deki çabalarla ilişkilendiriliyor ve bulgular ışığın mikroskobik aygıtlardan potansiyel olarak uzay araçlarına kadar nesneleri temassız ve yakıt olmadan hareket ettirip kontrol edebileceği bir gelecek öngörüyor; böylece Alpha Centauri'ye yaklaşık yirmi yıl içinde ulaşma fikri tartışılıyor, oysa mevcut roket teknolojisiyle oraya ulaşmak yüzbinlerce yıl alıyor.
Zor kelimeler
- metajet — Mikron boyutunda, ışıkla hareket ettirilen küçük aygıtmetajetlerin
- metasurface — Işığı istenen şekilde yönlendiren nanoyapılı ince yüzeymetasurfesten
- aktarmak — Bir şeyi bir yerden başka yere iletmek, geçirmek eylemiaktarmasını
- itiş — Nesneleri hareket ettiren doğrultulu kuvvetitişin
- manevra — Bir cismin yön veya pozisyon değiştirme yeteneği
- ölçeklenebilir — Farklı boyutlara veya ölçeklere uyum sağlayabilen
- mikrogravite — Yerçekiminin çok az olduğu veya yok olduğu durum
- temassız — Doğrudan dokunma gerektirmeyen hareket veya etkileşim
İpucu: Türkçe metni okurken veya ses kaydını dinlerken, vurgulanan kelimelerin üzerine gel, odaklan ya da dokun; anında kısa tanımlar görünür.
Tartışma soruları
- Bu teknolojinin mikroskobik aygıtlardan uzay araçlarına kadar temassız kontrol sağlaması hangi pratik faydaları ve zorlukları doğurabilir? Örneklerle açıklayın.
- Araştırmacılar mikrogravite ortamında daha geniş testler yapmak istiyor. Mikrogravitenin bu çalışmanın hangi yönlerini daha iyi incelemeye yardımcı olacağını düşünüyorsunuz?
- Yaklaşımın 'ölçeklenebilir' olması ne anlama geliyor? Gerçek dünyada hangi uygulamalarda ölçeklenebilirlik özellikle önemli olur, neden?
İlgili makaleler
Teknoloji ve tarım: küçük çiftçilerin erişim sorunu
25 Şubat'ta yayımlanan IPES-Food raporu, büyük tarım ve teknoloji şirketlerinin yakın ilişkilerinin küçük çiftçilerin modern tarım araçlarına erişimini zorlaştırdığını uyarıyor. Rapor bulut ve yapay zekâ kullanımını ve veri kontrolü endişelerini ele alıyor.
Yeni küresel gözlemevi dengue eğilimlerini izliyor
Global Dengue Observatory adındaki platform, 88 ülkede dengue eğilimlerini aylık izliyor. Araç LSHTM ve WHO verilerini kullanıyor ve raporlardaki gecikmeleri düzeltme çabalarıyla özellikle Latin Amerika için daha doğru vaka tahmini sunuyor.
Ağaç farelerinin çıngıraklı yılan zehrine karşı genetik direnci
Araştırma, ağaç farelerinin çıngıraklı yılan zehrine karşı genetik değişikliklerle direnç geliştirmiş olabileceğini gösteriyor. Çalışma SERPINA3 genindeki kopya artışını ve bu genin ürettiği proteinlerin zehri nasıl etkisizleştirdiğini inceliyor; deneyler Michigan Üniversitesi laboratuvarında yapıldı.
