Atomik Kuvvet Mikroskobu...

[comte]

İnsanoğlunun doğa ile diyalogunda devrim:

Atomik kuvvet mikroskobu

Atom ve moleküller ile etkileşmek, onları tek tek görebilmek, kimyasal bileşimlerini ayırt edebilmek, hatta bununla da yetinmeyip onları istediğimiz doğrultuda yerleştirmek, yerlerini değiştirebilmek demek. Böyle erişimler, insanoğluna yeni kapılar açmak üzere. Kim bilir, belki de insanoğlu doğa ile diyalogunda büyük bir devrim yaşamaya başladı...




Atomik kuvvet mikroskobu ile ''fotoğrafı çekilmiş'' bir yüzey


Günümüzde, biyoloji ve malzeme bilimlerinde heyecan verici gelişmeler yaşanıyor. Birbirinden ayrı gibi gözükse de, bu alanlardaki araştırmaların ivmelenmesindeki ortak neden, maddenin yapı taşlarıyla, yani atom ve moleküllerle etkileşme olanaklarının son yıllarda önemli ölçüde artmış olması.

Vücudumuzdaki biyokimyasal tepkimelerde başrolü üstlenen protein molekülleri, kalıtım şifrelerimizi oluşturan DNA molekülleri... Tüm bunları, yani varlıklarından, rollerinden çok uzun süredir haberdar olduğumuz bu küçücük yapıların sırlarını daha yeni yeni öğreniyoruz. Gezegenimizdeki canlı yaşamının dayanağı olan bu yapılar, nasıl oluyor da her canlıda, her hücrede kusursuzca çalışıyorlar; her gün, her saat ve her an... Bu moleküllerle ilgili cevaplanamamış sayısız soru var. Bu yönde atılan her adım, tıp ve biyolojide önemli gelişmelere yol açacak gibi gözüküyor. Söz konusu ilerlemeler, insanoğlunun yaşam kalitesini artıracak, gezegenimizi paylaştığımız öteki canlılara da sahip çıkmamızı kolaylaştıracak... Sırlarını çözebilmek için, bu molekülleri şekil olarak görmek yetmiyor. Yapılarındaki kimyasal bağların kopup yenilerinin oluştuğunu görmek, deyim yerindeyse bu küçücük makinelerin işleyişlerini de izlemek gerekiyor.

''Malzeme bilimi'' ne demek?

İnsanlığı derinden etkileyecek gelişmelerin yaşanacağı alanlardan birinin malzeme bilimi ve teknolojisi olduğunu söyleyebiliriz. Yaşantımızı kolaylaştırmak için durmaksızın yeni aletler, makineler geliştiriliyor. Yemek yerken kullandığımız çatal bıçak, bir odaya girerken açtığımız kapı, ulaşım araçları, bilgiyi işlemede kullandığımız bilgisayarlar... Hepsi de günlük hayatımızda kullandığımız, basit veya karmaşık, sayısız aletten sadece birkaçı. Gözden kolayca kaçsa da, bu araç ve gereçleri yapmak için kullandığımız malzemeler, onlardan alacağımız verimi doğrudan etkiliyor.

Malzemeler o denli önemli ki, insanlık tarihini çağlara ayırırken, o dönemde kullanılan malzemelerin adını vermişiz; Tunç Çağı, Demir Çağı gibi... Yakın tarihimiz, malzemelerin önemini gösteren örneklerle dolu. Çeliğin bulunması makineleşmeyi ve sanayi devriminin doğuşuna neden oldu; alüminyum hafif ve kolay işlenebilir özelliğiyle havacılık ve uzay çağının önünü açtı. Plastik, günümüzde hemen her yerde kullanılıyor.

Bilim alanındaki ilerlemeler, gelişen teknolojiler sayesinde artık doğanın sundukları ile yetinmiyoruz. İstenilen özelliklere sahip malzemeleri atom atom işleyerek üretebilmenin yolları aranmaya başladı. Doğada bulabileceklerimizden çok daha hafif ve dayanıklı; elektrik ve ısı aktarımını kolaylaştıran, sürtünmeyi neredeyse ortadan kaldıran malzemeler günlük hayata girdi bile. Bu noktada karşılaştığımız en önemli engellerden birisi, üretilen yeni malzemeleri moleküler boyutta gözleyip, farklı moleküllerin kimyasal bileşimlerini ayırt edip konumlarını saptayabilmekte odaklanıyor. Çünkü, ancak bu yolla malzemelerin atomik boyuttaki ayrıntıları ile büyük ölçekteki özellikleri arasındaki ilişkiler anlaşılabiliyor.