İki atom incelikte cam
Varla yok arası bu “yeni” cam, bir nanoteknoloji şaheseri. Cam o kadar ince ki, silikon ve oksijen atomları elektron mikroskopla görülebiliyor. ABD + Almanya ortak ürünü. New York’taki Cornell ile Almanya’daki Ulm Üniversitesi araştırmacıları bu yepyeni “şey”i bulduklarını açıkladılar geçen hafta. Grafen konusunda çalışırlarken, tesadüfen ortaya çıkmış. Bir yan ürün gibi.
***
Camı biz pencere camı olarak en yalın haliyle tanıyoruz. Oysa çeşitli türde camlar var. Ancak hepsi için bilim dünyası şu soruyu soruyordu: Katı halde olmasına rağmen camın sıvı bir niteliği de var. Acaba atomik yapısı nasıldır?
80 yıl önce 1932’de Amerikalı fizikçi William Houlder Zachariasen’in camın atomik özelliklerine dair ortaya attığı teori, o gün bugündür revaçtaydı. Somut bir ölçüm yapılamadığı için konu, teorik boyutta kalıyordu. Ta ki Cornell-Ulm buluşuna kadar.
İki atom atom inceliğinde (aslında, kalınlığında da diyebiliriz!) bir camın “ortaya çıkması,” ileri teknoloji açısından yenilikçi bir aşama olacak. Çünkü bu buluş, hemen bilgi ve iletişim teknolojilerine yarayacak. İşlemciler daha ufalacak. Daha hızlanacak. Cihazlar daha küçülecek. Daha az enerjiyle çalışacak.
Cam, makro ölçekte sağlam ve katı olmasına rağmen, mikro ölçekte esnek bir yapıdadır. Cam elyafı dediğimiz fiberglas işte bu. Camın elektrik iletme özelliği (fiber optik) ise bugün için olağan bir bilgi. Oysa 1930’a kadar bilim kurguydu. Alman bilimkişisi Heinrich Lamm tarafından bulunmuştu. Fiber optik bugün haberleşmenin iletişim borusu. İçinden veri-bilginin aktığı...
Kader kısmet, fiber optik için de sonun başlangıcındayız. Yakın bir gelecekte o da rafa kalkacak. Teknoloji tarihindeki yerini alıp, emekli olacak. Çünkü yenilikçilik koşuyor: Seramik, daha da uygun bir iletken olarak ortaya çıktı bile. Tıpta ve elektronikte kullanımı artmakta.
***
Seramik, enerji nakil hatlarında süper iletken olarak –deneysel ve sınırlı biçimde- kullanılmaya başlandı, ABD’de, Güney Kore’de...
Aslında seramiğin kendi başına bir iletim özelliği yok. Elektriğe karşı ölü. Ama, işte nanoteknolojinin işine akıl sır ermez, orada kuantum denilen “hem öyle hem böyle” durumlar geçerli. Ar-Ge çalışmalarında, eğer seramik, Mutlak Sıfır (eksi 273 derece) skalasında, sıvı nitrojenle 196 dereceye kadar soğutulursa, aniden süper iletken oluyor!
Bunun anlamı şu: Enerji nakil hatlarında kullanılan metal teller, elektiği iletirken enerji kaybettirir. Seramik kablolar “yeterince” soğutulursa (bu da ayrı bir teknoloji gerektirecek) elektrik bu yeni yöntemle kayıpsız nakledilecek. Bu kablolar, iletimi çok daha yüksek kapasiteyle yapacak üstelik. Elektriğin, yüksek gerilim hatlarından değil, tamamen yer altından seramik kablolarla iletileceği zaman yakınlaşıyor... Olacakları tahmin zor değil: Çöllerde göz alabildiğine büyük güneş paneli tarlalarından bedava elde edilecek elektrik, yolda kayba uğramadan kaç binlerce kilometre ötelere yollanacak. Enerji sorununa mükemmel bir çözüm. Yeter ki yenilikçilik için işbirlikleri çoğalsın, ortak bilgi ve akılla çözümler hızla üretilsin.