ACS Nano Letters’ın 22 Eylül 2009 tarihinde yayınlanan sayısındaki bir makalede Mariya Khodakovskaya ve Alexandru Biris, karbon nanotüplerin bitkilere olan etkisi incelenmiş.

Daha önceleri genelde karbon nanotüplerin dışarıdan bitkilerin içerisine nüfuz edip etmediği ve böylece taşıma sistemi olarak kullanılıp kullanılamayacağı araştırılmış fakat araştırma grubu “nanotarımın” (nanoteknolojinin tarıma uygulanması) yaygınlaşması için nanomalzemelerin bitkilerin filizlenmesine olan etkisinin etraflıca incelenmesi gerektiğini düşündüğü için böyle bir çalışmaya imza atmış.

Araştırmada domates tohumları sırası ile 0, 10, 20, 40 μg/mL’lik nanotüp içeren ortamlarda büyütülmüş. Nanotüplü ortamlarda tohumlar daha hızlı ve daha yüksek oranda filizlenmiş. Nanotüpsüz tohumların %32′si 12 günde, 71%’i 20 günde; nanotüplü tohumların 74-82%’i 12 günde, %90′ı da 20 günde filizlenmiş.

Araştırmacılar bu sefer nanotüplerin bitkinin filizlendikten sonraki büyümesindeki etkisini araştırmak istemişler. Aynı şekilde 0, 10, 20, 40 μg/mL’lik nanotüp içeren ortamlara konulan bitkilerin büyümesi beklenmiş. Sonuç olarak nanotüplü ortamda büyütülen bitkilerin biyokütlesinde 2.5 katlık bir artış olduğu gözlemlenmiş. Biyokütledeki bu artışın çoğunlukla su olduğu ortaya çıkmış. Buradan varılan sonuç, nanotüplerin su emilimini tetiklediği. Nanomalzemelerin beklenmedik değişimlere sebep olduğunu bir kez daha görüyoruz.

Çalışmanın eksikleri neler peki? Nanotüplerin su emilimini tetikleme olayının moleküler temelleri ortaya çıkarılamamış. Bir de nanotüplerin bitkiyi biyolojik olarak nasıl etkilediği de tam bilinmiyor. Nanotüple yetiştirilen bu bitkilerin çevreyi, hayvanları ve insanları nasıl etkilediği incelenmesi lazım.

Nanotarımı da araştırmak lazım. Genetiği değiştirilmiş tohumlardan sonra nanomalzemelerle terbiye edilmiş gıdalar piyasaya sürülecek gibi. Orijinal makalede bitki-nanomalzeme ilişkisi ile ilgili birçok makalenin adına ulaşabilirsiniz. İyi okumalar.

Kaynak: 1 , 2

Atmosferdeki karbondioksit miktarını sabitlemek ya da azaltmak için büyük çaba sarf ediliyor. Buna bir örnek, Türkiye’nin yeni kabul ettiği Kyoto Protokolü. Karbondioksite şu an düşman gibi bakıyoruz. Fakat bu bakış açısı değişebilir.

Pennsylvania State Üniversitesi’nden Craig Grimes’ın araştırma grubu, güneş ışığına maruz bırakılan karbon nanotüp ve su buharı karışımından doğal gaz elde etmeyi başarmış.

_{Karışım güneş ışığına maruz bırakılırken}

Daha önce de karbondioksitten metan gibi organik bileşenler elde edilmiş, fakat o yöntemlerde mor ötesi ışınlar kullanılıyormuş.

Araştırma grubu titanyum dioksiti nanotüp şekline getirip, bakır ve platinyumla kaplayarak, titanyum dioksitin katalizör özelliklerini iyileştirmeyi başarmış. Nanotüplerin boyu 135 nm, uzunlukları ise 40 mikron.

_{Tepkimenin resmi}

Karbondioksit ve su buharı saatte nanotüpün gramı başına 160 mililetre gibi bir hızla etan ve propana dönüşmüş. Bu miktar daha önceki hızlardan 20 kat fazla, ama maalesef uygulamalar için çok düşük.

“Şu anki sistemle ticari bir ürün yapmak isteseniz, batardınız” demiş Grimes.

Araştırma grubu şimdi de, nanotüpün bütün yüzeyini bakır atomları ile kaplayıp, performansı artırmaya çalışacak.

Nano Letters’da yayınlanan makaleye şuradan ulaşabilirsiniz.

Kaynak: 1

Aralık ayında Tahir Çağın’ın piezoelektronik kristallerle elektrik ürettiğini duyurmuştum. Buna benzer bir uygulama da Georgia Tech Üniversitesi’nden geldi. Araştırmacılar koşan bir hamsterdan nanocihazları çalıştıracak kadar elektrik üretmeyi başardı.

Bilim adamlarının iddiasına göre 2005′ten beri üzerinde çalıştıkları bu teknoloji ile herhangi bir mekanik hareket enerjiye dönüştürülebiliyormuş. Hamster dışında yaptıkları bir başka uygulama da, cep telefonunda yazı yazan parmak hareketlerinden elektrik üretimi. İnsanın yürümesi 67 watt’a, nefes alması 1 watt’a denkmiş. Hepsi elektriğe dönüştürülebilir. (10 Nisan 2010 eklemesi: üretilen enerji 2.5 watt’a çıktı)

Sistemin gerçek uygulamalarda kullanılabilmesi için tabi ki optimize edilmesi lazım. Şu an onun üzerine çalışılıyor.

Enerji piezoelektronik özelliği olan tellerin (mesela ZnO) bükülüp, eski hale getirilmesi sonucu üretiliyor. Tellerin çapı 100-800 nm arası, uzunluğu ise 100-500 mikron arası.

Peki Georgia Tech’in buluşunun buna benzer uygulamalardan farkı ne diye sorabilirsiniz. Bundan önceki sistemlerde mekanik enerji sabitmiş, bu uygulamada ise mekanik enerji değişken. Bu sayede değişken mekanik etkilere sahip biyolojik kuvvetlerden de elektrik üretilebiliyor.

Makale 11 Şubat 2009 tarihli Nano Letters dergisinde yayınlanmış.

Kaynak: 1 , 2 , 3