Qızıl Zərrəciklər Kainatı Birləşdirən Təbiətin Gizli Qüvvələrini Aşkara Çıxarır

Səthə yapışan toz hissəcikləri və ya tavanla gəzən gekkonun bu hərəkəti alimlərin “təbiətin görünməz yapışqanı” adlandırdığı qüvvələr sayəsində baş verir. İsveçin Çalmers Texnologiya Universitetinin tədqiqatçıları kainatdakı ən kiçik obyektləri bir yerdə saxlayan bu gizli qüvvələri müşahidə etmək üçün sürətli və sadə bir üsul hazırlayıblar. Onlar qızılı, duzlu suyu və işığı birləşdirərək, bu qüvvələrin rəngarəng naxışlar şəklində faktiki olaraq görünə biləcəyi xüsusi bir platforma yaradıblar.

Çalmers fizika laboratoriyalarından birində, doktorant Miçaela Hoşkova qurğunu nümayiş etdirir. O, duzlu məhlulda milyonlarla mikroskopik qızıl zərrəcikləri olan şüşə qab tutur. Pipetlə bu mayenin bir damcısını optik mikroskopun altına yerləşdirilmiş qızıl örtüklü şüşə lövhəyə qoyur. Hissəciklər dərhal səthə doğru çəkilir, lakin ona toxunmadan dayanır və nəticədə nanometrlərlə ölçülən son dərəcə nazik boşluqlar əmələ gətirir. Bu kiçik boşluqlar miniatür işıq tələləri kimi fəaliyyət göstərir, işığın içəridə əks olunmasına və canlı rənglər yaratmasına səbəb olur. Mikroskopun halogen lampası ilə işıqlandırıldıqda və spektrometr vasitəsilə təhlil edildikdə, işıq müxtəlif dalğa uzunluqlarına ayrılır. Bağlı monitorda zərrəciklər səth boyunca hərəkət etdikcə qırmızı, yaşıl və qızılı çalarlar arasında parlayır və dəyişir. Bu rəng dəyişiklikləri hərəkətdə olan fundamental qüvvələri açıq şəkildə göstərir.

Miçaela Hoşkova qeyd edir ki, burada gördüyümüz təbiətin əsas qüvvələrinin bir-biri ilə necə qarşılıqlı əlaqədə olmasıdır. Biz bu nanoskopik boşluqlar sayəsində obyektləri ən kiçik miqyasda bir yerdə saxlayan qüvvələri ölçə və öyrənə bilirik. Bu üsul heç bir müdaxilə tələb etmir, sadəcə zərrəciklərin təbii hərəkətlərini müşahidə etmək kifayətdir. İşıq bu kiçik boşluqlarda qapalı qaldığı üçün alimlər iki rəqib qüvvə arasındakı zərif tarazlığı araşdıra bilirlər. Bir tərəfdə, zərrəcikləri səthə doğru çəkən Cazimir effekti adlanan cəzbetmə qüvvəsi durur. Digər tərəfdə isə duzlu məhluldakı yüklü hissəciklərin yaratdığı və onların tam yapışmasının qarşısını alan əks-elektrostatik qüvvə mövcuddur. Bu qüvvələr mükəmməl tarazlığa çatdıqda, öz-özünə yığılma (self-assembly) adlanan bir proses baş verir və bu hadisəni gözlə görünən edən boşluqlar yaranır.

Nano miqyasdakı qüvvələr müxtəlif materialların necə formalaşmasına təsir edir, lakin biz hələ də bu mürəkkəb öz-özünə yığılma prosesini idarə edən bütün prinsipləri tam dərk etmirik. Bu prinsipləri tam anlasaq, nano miqyasda yığılmanı idarə etməyi öyrənə bilərik. Eyni zamanda, bu platforma, hətta qalaktikaların necə formalaşması kimi daha böyük miqyaslarda təbiətin eyni prinsipləri necə idarə etdiyinə dair də dərin fikirlər qazandıra bilər. Tədqiqat rəhbəri Timur Şeqay bildirir ki, öz-özünə yığılan qızıl zərrəciklərin üzən sensorlar kimi fəaliyyət göstərdiyi bu platforma fizika, kimya və materialşünaslıq kimi bir çox sahədə faydalı ola bilər. Bu metod fərdi hissəciklərin yükünü və onların arasındakı qüvvələri öyrənməyə imkan verir. Onun vasitəsilə dərmanların bədəndəki hərəkət yolları, effektiv biosensorların və su filtrlərinin necə hazırlanması haqqında yeni biliklər əldə etmək olar. Miçaela Hoşkovanın sözlərinə görə, bu üsul sadə, sürətli olub, yalnız qızıl zərrəciklərin hərəkətinə və işıq ilə maddənin qarşılıqlı təsirinə əsaslanır, bu isə onu həqiqətən təbiətin görünməz yapışqanını öyrənmək üçün perspektivli bir vasitə edir.