Tarih: 22.06.2021
Yazar: Hatice Eflatun
Ortalama Okuma Süresi: 3 dakika
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’ndeki (MIT) mühendisler, sadece etraflarındaki sıvı ile etkileşime girerek bir akım üretebilen küçük karbon parçacıklarını kullanarak elektrik üretmenin yeni bir yöntemini keşfettiler. Bu devrim niteliğindeki yaklaşım, bir basın açıklamasına göre potansiyel olarak mikro veya nano ölçekli robotlara güç sağlamak için kullanılabilir.
Nature Communications dergisinde organik bir çözücü olarak tanımlanan sıvı, elektronları parçacıklardan emerek kimyasal süreçleri yürütmek için de kullanılabilecek bir akım sağlıyor. Araştırmacılar aslında bu elektrik akımının kimya endüstrisinde oldukça önemli olan alkol oksidasyonu olarak bilinen organik bir kimyasal reaksiyonu yürütmek için kullanılabileceğini gösterdiler.
Araştırmacılar, bir gün teşhis veya çevresel sensörler olarak kullanılabilecek küçük ölçekli robotlar geliştirmeye şimdiden başladılar.
Ama nasıl?
2010 yılında, MIT’deki Carbon P. Dubbs Kimya Mühendisliği profesörü olan baş yazar Michael Strano, insan saçından daha ince fakat çelikten daha güçlü olan karbon atomlarından oluşan içi boş karbon nanotüplerin, termogüç dalgaları üretebileceğini keşfetti. Bu çalışma bu keşfe yol açtı ve şimdi Strano ve öğrencileri karbon nanotüplerin başka bir özelliğini keşfettiler.
Araştırmacılar, bir nanotüpün bir kısmının Teflon benzeri bir polimerle kaplanmasının, elektronların kaplanmış kısımdan kaplanmamış kısmına akmasına izin veren bir dengesizliğe neden olduğunu ve böylece bir elektrik akımı oluşturduğunu keşfettiler. Araştırmacılar, parçacıkların “elektronlara aç” bir çözücüye daldırılmasıyla bu elektronların çıkarılabileceğini keşfettiler.
Araştırmayı yürütmek ve elektrik üreten parçacıklar geliştirmek için ekip, karbon nanotüpleri toprakladılar. Daha sonra herhangi bir şekil veya boyuttaki mikroskobik parçacıkları kesmeden önce bir tarafta Teflon benzeri bir polimer ile kaplanmış bir kağıt benzeri malzeme haline getirdiler.
Toplamda 250 mikrona 250 mikron boyutlarında parçacıklar oluşturdular ve bu parçacıklar asetonitril gibi organik bir çözücüye daldırıldığında çözücü parçacıkların yüzeyine yapışıp elektronlarını almaya başladı.
Strano, “Çözücü elektronları alıp götürüyor ve sistem elektronları hareket ettirerek dengeyi sağlamaya çalışıyor” dedi. “İçinde karmaşık bir pil kimyası yok. Bu sadece bir parçacık ve onu çözücüye koyarsınız ve bir elektrik alanı oluşturmaya başlar.” diye de ekledi.
Bu şekilde parçacıklar mevcut formlarında parçacık başına yaklaşık 0,7 volt elektrik üretebilirler. Strano, başlangıç malzemesi olarak sadece karbondioksit kullanarak polimerler oluşturmak için bu tür enerji üretimini kullanmayı hedeflediğini söyledi.
KAYNAKÇA & İLERİ OKUMA
