2013'ün en iyi 10 buluşu

ODTÜ URAP Başkanı ve ODTÜ Kimya Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Ural Akbulut, Science ve Nature gibi bilimsel kaynaklardan 2013'te dünya bilim dünyasında yaşanan önemli gelişmeleri derledi. 

Buna göre, 2013'ün en önemli buluşları arasında, CERN'nin, Higgs bozonunun varlığının kesinleştiğini açıklaması geldi. İngiliz bilim adamı Peter Higgs'in, 1964'te maddelere kütle kazandıran bir parçacık ve alan olması gerektiğini öne sürmesinin ardından başka fizikçiler de buna paralel bir görüş açıkladı. 

Uzun yıllardır yürütülen çalışmalar sonrası CERN'de 103 ülkeye mensup araştırmacılardan oluşan 9 bin kişi, 2012’de izine rastladıkları Higgs bozonunun varlığını 2013’te kanıtladı. CERN’de bu buluşa katkı yapanlar arasında Türkiye'den de bilim insanları vardı. Peter Higgs ve Francois Englert, 2013 Nobel Fizik Ödülü’nü Higgs mekanizmasını önerdikleri için aldı.

-Beyin hücrelerinin ölmesini engelleyen protein bulundu

Beyne giden damarların tıkanması sonucunda, oksijensiz kalan beyin hücrelerinin kısa sürede ölmeye başladığı ve bu durumun felce neden olduğu biliniyor. Oxford Üniversitesi araştırmacıları, beynin belirli bir bölümündeki hücrelerin ise hamartin adlı bir protein üreterek uzun süre oksijensiz yaşadığını buldu.

Profesör A. Buchan, beyinde hafıza ve yön bulmada önemli rolü olan hipokampus adlı bölgedeki hücrelerin, beyin oksijensiz kaldığında hamartin üreterek uzun süre nasıl yaşadığını buldu. Bu hücrelerin ürettiği hamartinin, hücreleri enerji tasarrufuna zorladığı ve hücrelerin de faaliyetlerini durdurduğunu açıkladı. Beyin hücrelerinin, hamartinin etkisiyle protein üretmeyi durdurup var olanları parçalayarak kendileri için kullandıkları anlaşıldı. Buchan, beynin diğer bölümlerinin de kansız kalınca hamartin üretmesini sağlayacak bir yöntem bulunursa felcin neden olduğu ölümlerin önleneceğini vurguladı. Çalışmanın detaylarını veren makale, Nature Medicine dergisinde yayınlandı. 

-Harvard'ın kanat çırparak uçan mikro robotu

Harvard'da 12 yıldır mikro robot geliştirmek için araştırma yapan Profesör R. J. Wood ve ekibi, robotun tüm parçalarını kendileri üretti. Geliştirilen mikro motor, kanat ve kontrol sistemlerinin teknik detayları Science dergisinde yayınlandı. Wood ve ekibi, arı ve sineklerin kanat çırpışını filme çekip analiz etti ve hafif malzemelerden kanat ve mikro motorlar yaptı. Saniyede 120 kez kanat çırpan mikro robotların boyu 3 santimetre, ağırlığı ise 0,080 gram. Kanatların gözle görülemeyecek bir hızla çırpması için elektrik alanı uygulanınca büzülen, ince seramik çubuklar kullanıldı.

-Parmak ucu kadar hassas suni deri yapıldı 

ABD'de Georgia Institute of Technology'de, Profesör Z. L. Wang, akıllı suni deri üretti. Suni deride 8 bin transistör bulunuyor. Transistörler basınç altında birbirinden bağımsız olarak elektrik üretiyor. Her transistör insanın parmak ucu gibi 10 kilo paskal basıncı hissediyor. Çalışmanın detayları, Science dergisinde yayınlanacak. Bu deriyle robotlar hassas işleri yapabilecek. Elini kaybedenlerin robot elleri, bu deriyle kaplanarak hissetmeleri sağlanacak.

-Kanserli ile sağlıklı dokuyu ayırabilen cerrahi bıçağı

İngiltere'de Imperial College London'da öğretim üyesi olan Macar kimyacı Z. Takats, iBistüri geliştirdi. Takatz, cerrahların elektrokoter denilen cerrahi bıçağıyla hastanın dokularını keserken kanserli dokularla sağlıklı dokuların çıkardıkları dumanlardaki gazın yapılarının farklı olduğunu buldu. Böylece, cerrahlar, ameliyatta kestikleri dokunun kanserli mi sağlıklı mı olduğunu birkaç saniyede öğrenecek. Analizin patoloji laboratuvarında yapılması ise 30 dakika sürebiliyor. Yakında kullanıma sunulacak cihaz ameliyatlarda kanserli dokuların içerde kalabilmesi ya da istemeden sağlıklı dokuların alınması gibi riskleri ortadan kaldıracak.  

-Bükülebilen ve esneyebilen pil yapıldı

ABD’de Northwestern ve Illinois Üniversites’nin ortak çalışmasıyla esneyen ve bükülen pil üretildi. Çok küçük 100 lityum iyon pili esnek tellerle birbirine bağlandı. Esnek bir plastik malzeme üzerine yerleştirilen pil, uzaktan şarj edildiği için kablolu şarj cihazına gerek bulunmuyor. Bükülebilen bilgisayar ve televizyonlar için gerekli olan bu pilin uzaktan şarj edilir olması önemli bir gelişme olarak kabul ediliyor.

-Demir pası ve Güneş ışığı ile ucuz hidrojen üretimi

Lozan Üniversitesinden Prof. Dr. M. Gratzel ve Technion Teknoloji Enstitüsü profesörlerinden A. Rotschild, ucuz malzemelerle yeni bir teknik geliştirdi. Gratzel, ekibiyle yaptığı çalışmalarla,  Güneş pillerinin verimini artırmak için 90’larda geliştirdiği birleşik pillerin pratik kullanımını sağladıl. Çalışma Nature Materials dergisinde yayınlandı. Pilin verimini artırma çalışmaları sürüyor.

-Avustralyalılar kuantum mikroskopu yaptı

Avustralya'da Queensland Üniversitesi ve Avustralya Ulusal Üniversitesinin ortak çalışmasıyla, kuantum mekaniğinin prensibi kullanılarak mikroskop yapıldı. Bu çalışma, Nature Photonics’de yayınlandı. Mikroskop, yaşayan hücrelerin iç yapılarını hücreye zarar vermeden inceleme olanağı verecek. Doç. Dr. W. Bowen, bu çalışma ile kuantum fiziğinin teknolojiye uygulanabildiğini kanıtladıklarını vurguladı. Mikroskopla hücrelerin yaşam döngüsü izlenebilecek. 

-Moleküller hareket ettirilip dünyanın en küçük çizgi filmi yapıldı

IBM'in araştırmacıları, karbonmonoksit moleküllerini, Taramalı Tünelleme Mikroskopu ile hareket ettirerek dünyanın en küçük çizgi filmini yaptı. IBM araştırmacısı Prof. Dr. H. Rohrer ve G. Binnig, 1981’de bu mikroskopu geliştirip 1986'da Nobel Fizik Ödülü almıştı. Bu mikroskopla malzemelerin yüzeyi atom düzeyinde görüntüleniyor. IBM araştırmacıları atom düzeyinde araştırma yaparken "Çocuk ve Atomu" adlı bir çizgi film hazırladı. Bakır levha üzerine yerleştirilen karbonmonoksit molekülleriyle çocuk ve topunun şekli oluşturuldu. Mikroskopta, karbonmonoksit molekülündeki oksijen atomu nokta halinde görünüyor. Bu yöntemle 242 farklı resim üretilerek 94 saniyelik çizgi film yapıldı.

-ABD’de laboratuvarda üretilen böbrek fareye takılınca çalıştı

ABD'de Massachusetts General Hastanesinde, laboratuvar ortamında rejenere edilen fare böbreği, bir fareye takılınca idrar üretmeye başladı. Dr. Harald Ott, daha önce damarların rejenere edildiği tekniği kullanarak böbreği oluşturdu ve ilk kez tam bir organ rejenere edilmiş oldu. Önce ölü bir farenin böbreği alındı ve içinde özel bir sıvı bulunan yıkama makinesine konuldu. Sıvıdaki enzim ve parçalayıcı maddeler böbrekteki ölü fareye ait hücreleri parçalayarak temizledi. Geriye böbreğin iskeleti olan ve bal peteğini andıran matris kaldı. Sonra yeni doğmuş fareden alınan böbrek hücreleri, özel bir ortamda bu böbrek matrisine aşılanarak böbrek dokuları oluşturuldu.