Fizik Öğretmeni

Geçtiğimiz yıllarda, oda sıcaklığında buz eldesi çok yüksek basınç altında gözlenmişti. Bazı bilim adamları ince su tabakalarının 10^9 V/m elektrik alan altında dondurulabileceğini bilgisayar simülasyonlarıyla hesaplamışlardı. Elektrik alanın kristalleşme için düzenli hidrojen bağlarının oluşmasını tetiklediği düşünülmüştü.

 Koreli araştırmacılar belli şartların sağlanmasıyla ve hesaplanandan çok daha zayıf olan  10^6 V/m elektrik alan yardımıyla da oda sıcaklığında suyun donacağını gözlediler. Heon Kang ve çalışma arkadaşları suyu nano ölçekli bir kaba koydular ve elektrik alan uygulayarak suyu dondurmayı başardılar ve “sıcak buz” elde ettiler.(Phys. Rev. Lett. 95 085701).
Kang ve arkadaşları taramalı tünelleme mikroskobunun (scanning tunnelling microscope) altın kaplamalı ucu ile bir altın yüzey arasındaki nano ölçekli boşlukta suyu hapsettiler. Uç, yüzeye doğru yavaşça hareket ettirilirken küçük genlikli ve yüksek frekanslı salınım yapacak şekilde tasarlanmıştı. Altın uç, suda aşağı yukarı salınım yaptıkça elektriksel değerlerden bir engelle karşılaştığı anlaşıldı. Elektron mikroskobunun titreşim yapan ucuna sudakinden daha fazla etki eden  direnç buzun varlığını ortaya koydu.
Buradaki deneysel koşullar; zayıf elektirk alan ve dar boşluk tabiatta gözlenebiliyor. 10^6 V/m elektrik alanın fırtına bulutlarında, küçük kaya çatlaklarında ve bazı nano ölçekli elektirkli aletlerde olduğu düşünülmektedir
Bulut oluşumu gibi çok çeşitli tabii ortamlardaki buz oluşumlarını açıklamada proteinlerin davranışlarının incelenmesinde bu yeni donma mekanizmasından yararlanılabilecek.

Mustafa Demir
forphysics@gmail.com