Su Geçirmez Kumaşlar Rüzgar ve Yağmurdan Enerji Elde Ediyor

Tayvan ve ABD'den bilim insanları Advanced Science Communication dergisinde yayımladıkları makale ile rüzgar, yağmur ve insan hareketi gibi çeşitli kaynaklardan enerji üretebilen, su geçirmez özellikte bir triboelektrik kumaş ürettiklerini duyurdular. 

Triboelektrik etki bazı malzemelerin birbirlerine sürtünmesi sonucunda görülüyor. 
Sürtünme sonucunda bir malzemeden diğerine transfer edilen elektronlar sebebiyle bu iki malzeme birbirinden uzaklaştırıldığında potansiyel fark oluşuyor. 

Günümüzde hem insanın kendi hareketinden hem de çevresindeki hareket kaynaklarından kolay bir şekilde enerji elde edilmesini sağlamak için çok sayıda çalışma yapılıyor. Şimdiye kadar yapılan araştırmalar sonucunda geliştirilen bazı küçük boyutlu triboelektrik nano jeneratörler ile düzensiz ve düşük frekanslı hareketlerden başarıyla enerji üretilebildi.

Bu çalışmalar için geliştirilen nano jeneratörler, düşük maliyetli ve güvenilir sonuç vermeleri gibi olumlu yönlere sahip olmalarının yanında, tek bir hareket türünden enerji üretebilmeleri ve ıslak veya aşırı nemli ortamlarda triboelektrik etkinin engellenmesi sebebiyle düzgün çalışamamaları gibi olumsuz özelliklere sahipti. Ayrıca, su geçirmez özellik sağlanmasının çok zor olması ve uzun süreli bir çözüm sağlamaması da başka bir eksiklik olarak görülüyordu. 

National Chung Hsing Üniversitesi ile Georgia Institute of Technology ortak çalışması ile Ying-Chih Lai ve arkadaşları yüksek triboelektrik etkiye ve aynı zamanda su geçirmez özelliğe sahip kumaş katmanlarından oluşan bir nano jeneratör tasarımı gerçekleştirmeyi başardılar. 

Tasarımlarının esnek yapıda olması sayesinde çok çeşitli kaynaklardan enerji toplamak mümkün oluyor. Geliştirilen nano jeneratör tasarımı ile insanın kendi hareketi sayesinde enerji üretilebildiği gibi, rüzgar ve yağmur damlalarının yol açtığı daha küçük hareketlerden de enerji hasadı gerçekleştirilebiliyor. 

Lai, iletken kumaşı örerken kullandıkları malzemeler sayesinde daha önceki nano jeneratörlerden daha yüksek oranlarda enerji elde edebildiklerini belirtiyor. Şemsiye ve yağmurluk örneklerinde denenen nano jeneratörler, su damlalarının kumaş yüzeye çarpması ile elektrik enerjisi üretebiliyor. Çalışmada ürettikleri kumaşın bayrak, çadır, çatı kaplaması, şemsiye ve yağmurluk gibi oldukça çeşitli alanlarda kullanım potansiyeline sahip olduğunu gösteren Lai ve arkadaşları akıllı kumaş ürünlerine yeni bir boyut kazandırmış görünüyor. 

Proje ekibi nano jeneratörlerinin ticari uygulamaları ile ilgili çalışmalara başladı. Çalışmanın sonuçları giyilebilir teknoloji, kendinden enerjili sensörler ve genel olarak enerji üretimi konularında yeni uygulamalara yol açacak gibi duruyor.

Minik Balıkların Mercan Resiflerindeki Kritik Rolü

Mercan resiflerinin besince fakir sularda bulunmalarına rağmen zengin bir balık çeşitliliğini nasıl destekleyebildiği uzun zamandır bilim insanlarının kafasını kurcalayan bir soru. Sonuçları 23 Mayıs'ta Science'ta yayımlanan bir araştırmaya göre, beklenmedik bir canlı grubunun bu çeşitliliği besleyen ana kaynak olduğu yönünde bulgular elde edildi. 

Bulgular ''kriptobentik'' (kripto: saklanan, bentik: dipte yaşayan anlamında) resif balıkları olarak adlandırılan ve çoğunlukla dipte yaşayan minik balık türlerinin mercan resiflerinde besin olarak tüketilen balık miktarının yaklaşık %60'ını karşılayarak çok kritik bir rol oynadığını gösteriyor. 

Kriptobentik resif balıkları bunu hızlı yaşam döngüleri sayesinde popülasyonlarını sürekli yenileyerek sağlıyor. 

Gobiidae ailesine ait balıklar, horozbinalar ve kardinal balıkları gibi kriptobentik resif balıkları, en küçük deniz omurgalıları arasında yer alıyor. Boyutları çeşitlilik gösterse de en küçükleri, uzunlukları 2,5 santimetreyi bile bulmayan çok hafif balıklar. Resiflerin diğer sakinleri bu balıkları, çoğunu doğduktan birkaç hafta içinde olmak üzere, büyük miktarlarda tüketiyor. 

Ancak kriptobentik balık popülasyonları bu sürekli avlanma karşısında yok olmak yerine bir şekilde yenileniyor. 

Araştırmacılar bu bulmacayı resiflerdeki balık larvalarını inceleyerek çözebildi. Çoğu balık türünün larvaları açık denize dağılıp çok azı hayatta kalırken kriptobentik resif balıklarının larvaları farklı bir davranış sergiliyor. 

Araştırmacılar, çoğu kriptobentik larvanın ebeveynlerinin yaşadığı resiflere yakın yerlerde kaldıklarını, böylece yavruların hayatta kalma oranının diğer türlere göre çok daha fazla olduğunu gözlemledi. Yetişkin balıklar daha büyük resif balıklarına av olarak onların popülasyonlarının devamlılığını sağlarken bu larvalar hızlı bir şekilde büyüyerek yetişkinlerin yerini alıyor.

Kriptobentik balık larvalarının resiflere yakın konumda bulunan balık larvası toplulukları arasında mutlak biçimde çoğunluğu oluşturduğu gözlemlendi. 

Araştırmacılar, kriptobentik balıkların geniş çeşitliliğin ve kendilerine özgü yaşama şekillerinin küresel ısınma ve başka çevre sorunları yüzünden başı dertte olan mercan resifleri için bir dayanıklılık kaynağı oluşturmasını umuyor. 

Bilim ve Teknik - Temmuz 19 sayısı.