Bilim İnsanları, Suyu Dondurmadan -263 Dereceye Kadar Soğutmayı Başardı | Wardom Bilginin Adresi, Forum ve Bilgisayar Güvenliği

Bilim İnsanları, Suyu Dondurmadan -263 Dereceye Kadar Soğutmayı Başardı

alpay29

Super Moderator
Site Yetkilisi
Geleneksel bilgelik ve Mortal Kombat Sub- Zero'un buz gibi içgüdüleri bize suyun 0 ° C (32 ° F) sıcaklıkta düştüğünü söylüyor, peki ya karışıma biraz yaratıcı bilim eklerseniz? İsviçre'deki araştırmacılar, suyun sıcaklığını donmadan, çok soğuk bir -263 ° C'ye (-441.4 ° F) düşürmenin bir yolunu bulmuş, aşırı sıcaklıklarda moleküler yapıları inceleyerek bazı ilginç olasılıklar açmıştır.

Su sıfır dereceye kadar soğudukça buza döner ve yüzeydeki moleküller kristalleşmeye başlar ve yakındaki moleküllere yayılan ve tüm su kütlesi donuncaya kadar devam eden buza döner. Bu formda, su molekülleri, serbestçe akmasını sağlayan bir özellik olan normal su moleküllerinin örgütsüz durumundan çok farklı olan bir 3D kafes yapısında düzenlenir.

Öyleyse su, bu sertliği veren buzlu kristalleri oluşturmadan donma sıcaklıklarının altına soğutulabilirse? ETH Zürih'teki fizikçiler ve kimyagerler ve Zürih Üniversitesi bunu yapmanın yeni bir yolunu bulmuşlar ve lipidik mezofaz olarak adlandırdıkları yeni bir tür biyolojik maddeye odaklanıyorlar. İçinde doğal yağ molekülleriyle aynı şekilde davranan moleküller veya lipitler bulunur ve bunları zarlara toplanıp kendi kendine birleşirler.


Bu membranlar daha sonra bir nanometreden daha az bir mikroskobik kanal ağı oluşturur ve ne yazık ki buz kristalleri için, oluşabilecekleri bir alan yoktur. Bu, yapıya su eklendiğinde, aşırı sıcaklıklara soğutulduğunda bile akışkan halde kaldığı anlamına gelir.




Ne kadar uzağa gidebildiklerini görmek için araştırmacılar bir miktar sıvı helyum aldı ve lipidik mezofaz yapılarını, bu korkutucu buz kristallerinin işareti olmadan mutlak sıfırın sadece 10 ° C üstünde olduğunu not ettikleri soğuk -263 ° C'ye soğutdu. Bunun, serin bir bilim deneyi olmanın ötesinde sonuçları vardır, çünkü maddenin bu kadar aşırı sıcaklıklarda nasıl davrandığına dair yeni bir anlayış kazanmamıza yardımcı olabilir.

"Normal dondurma işleminde, buz kristalleri oluştuğunda genellikle membranlara ve önemli büyük biyomoleküllere zarar verir ve tahrip ederler; bu da lipit membranlarla etkileşime girdiklerinde yapılarını ve işlevlerini belirlememizi önler," diye açıklıyor Food & Soft Laboratuvarı'ndan Profesör Raffaele Mezzenga ETH Zürih'teki malzemeler.

Bu, bilim insanlarının su yüzeyini hidrokarbon bazlı bir yağ ile kaplayan yeni bir süper soğutma tekniğiyle geldikleri, Massachusetts Massachusetts Hospital'daki benzer bir araştırma hattını motive eden ikilem . Bu, ilk buz kristallerinin oluştuğu ve su -20 ° C'de (-4 ° F) bir sıvı su numunesi saklamalarını sağlayan su toplayıcı havayı engelledi.

Bu tür bir çalışma, doğal moleküllerin yapılarını ve işlevlerini farklı şekillerde anlamak isteyen diğer araştırmacılar için önemli olanaklar sunar. Ayrıca, suyun donmasını önlemenin yararlı olacağı senaryolarda , akla gelebilecek bir örnek havaalanı pistlerinde de kullanım alanı bulabilir .

Mezzenga, "Ancak çalışmalarımız egzotik uygulamalara yönelik değildi." Diyor. “Ana odağımız, araştırmacılara buzla karışan kristaller olmadan düşük sıcaklıkta moleküler yapıların çalışmasını kolaylaştıracak yeni bir araç sağlamak ve nihayetinde yaşamın iki ana bileşeninin, yani su ve lipidlerin aşırı sıcaklık koşulları altında nasıl etkileşime girdiğini anlamaktı. geometrik sınırlandırma. "



kaynak
 
Üst