Fizik kurallarını alt üst ediyor! Bilim adamları yeni bir madde keşfetti…

Bilim dünyası, fizik kurallarını ters yüz eden sıra dışı bir keşifle çalkalanıyor. Chicago Üniversitesi ile San Diego Kaliforniya Üniversitesi’nden araştırmacılar, doğanın temel yasalarına aykırı davranışlar sergileyen yeni bir madde sınıfı geliştirdi.

“Metastabil” olarak adlandırılan bu maddeler, ısıtıldıklarında genleşmek yerine hacimce küçülüyor; yoğun basınç altındaysa beklenenin aksine genişliyor.

TERMODINAMİĞE TERS DAVRANIYOR

Termodinamiğin klasik kurallarına göre, bir madde ısıtıldığında genleşir, sıkıştırıldığında küçülür. Ancak yeni keşfedilen bu madde, bu yasaları adeta hiçe sayıyor.

Araştırma ekibinin lideri Prof. Dr. Shirley Meng, “Bu özellikleri redoks kimyası yoluyla kontrol edebileceğimizi düşünüyoruz. Bu, birçok alanda devrim niteliğinde uygulamaların önünü açabilir,” dedi. Çalışmanın sonuçları Nature dergisinde yayımlandı.

ŞEKİL DEĞİŞTİRME ÖZELLİĞİYLE BATARYALARI YENİLİYOR!

Araştırmacılara göre bu madde, yalnızca temel bilim açısından değil, mühendislik ve teknoloji uygulamaları açısından da büyük potansiyele sahip. Elde edilen bulgular sayesinde, özellikle elektrikli araç pillerinin ömrü uzatılabilir, yaşlanan bataryalar ilk günkü kapasitesine geri döndürülebilir.

Interesting Engineering sitesinde yer alan habere göre, çalışma ekibinden Dr. Minghao Zhang ise bu maddelerin “sıfır termal genleşme” gösterecek şekilde tasarlanabileceğini belirtti. Bu da inşaat gibi hassas yapısal uygulamalarda devrim oluşturabilir. Zhang, “Binalarda kullanılan malzemelerin sıcaklığa bağlı hacim değişimleri ciddi sorunlara yol açabiliyor. Bu malzeme sayesinde bu tür sorunların önüne geçilebilir,” dedi.

BASINCA KARŞI GENLEŞEN MADDE

Sadece ısıya değil, basınca karşı da sıra dışı bir tepki veren bu maddeler, gigapascal seviyesindeki baskı altında dahi genişlemeye devam ediyor. Dr. Zhang bu özelliği “Normalde her yönden sıkıştırılan bir maddenin küçülmesini beklersiniz. Ama bu madde tam tersini yapıyor,” sözleriyle özetledi.

BATARYALAR BİR VOLTAJLA YENİLENEBİLİR

Yeni maddenin enerji depolama sistemlerinde yaratacağı etki ise oldukça çarpıcı. Yapılan deneylerde, bu metastabil maddelere voltaj uygulandığında, kararlı halleri yeniden kazanılabiliyor. Bu sayede kullanılmış bataryalar adeta “yeniden doğuyor”.

Dr. Zhang, “Yalnızca bir voltaj uygulamasıyla batarya ilk günkü haline dönebilir. Ne üreticiye ne de servise ihtiyacınız olur,” açıklamasında bulundu.

BİLİMSEL KEŞİF SANAYİYE TAŞINIYOR

Araştırmanın bir diğer dikkat çekici yönü, temel bilimsel kavramlara yeni bir bakış sunması. Prof. Meng, “Bu yalnızca teknolojik bir atılım değil, aynı zamanda bilimsel paradigmanın değiştiği bir dönüm noktası” dedi.

Araştırma ekibi şimdi bu yeni malzemenin kimyasal ve fiziksel davranışlarını derinlemesine inceleyerek; enerji, havacılık ve uzay teknolojilerinden savunma sanayisine kadar geniş bir alanda kullanılmasını hedefliyor.