Vahşi ‘Su Bükme’ Tekniği: Dalgalarla Yüzeydeki Nesneleri Ustalıkla Yönlendirin

Göl ya da havuzda büyük bir simidin üzerine atlayıp hareket etmeye çalıştığınızı hayal edin. Hepimiz bunu yaşamışızdır—eğer kürek çeken kollarınız, rüzgarı yakalayan yelkenleriniz veya sizi iten bir motorunuz yoksa, orada kalırsınız. Ama ya suyun kendisi sizi hareket ettirseydi?

Uluslararası bir araştırma ekibi, suyu manipüle ederek yüzeyindeki nesneleri tam bir bilim kurgu filmindeymiş gibi boyutlarda hareket ettirmenin bir tekniğini geliştirdi. Estetik bir durum olmasının ötesinde, bu araştırma moleküler deneylerden büyük su kütlelerinde teknelerin hareketine kadar pratik uygulamalara sahip olabilir.

Su manipülasyonu tekniği dalgalarla çalışıyor. Araştırma ekibi, bilgisayar simülasyonlarını inceledikten sonra su tankında farklı dalga tipleri üretmek için 3D baskıyla hazırlanmış plastik yapıları kullandı. Bu yapılardan biri, hoparlörlere bağlı 24 borulu bir halkaydı ve su halkasında titreşimler yaratan düşük frekanslı sesler üretiyordu.

Yapılarla üretilen dalgaların büyüklüğü ve frekansıyla oynayarak, su yüzeyinde karmaşık desenler oluşturdular—döngüler ve girdaplar gibi—böylece köpük topları, pinpon topları ve pirinç taneleri gibi yüzen nesnelerin hareketlerini kontrol edebildiler.

Şubat ayı başında Nature dergisinde yayınlanan bir çalışmada ayrıntılı olarak belirtildiği gibi, araştırmacılar dalgaları kullanarak nesneleri yerinde tutma veya dairesel ya da spiral yollar izlemelerini sağlama gibi numaralar başardılar. Hatta, küçük harici dalgaların model ve nesne hareketlerini çok fazla bozmadığını fark ettiler. Genel olarak, yüzeydeki nesneler yollarından yalnızca yarım milimetreden (yaklaşık 5 milimetre) daha az sapma gösterdi. Görünüşe rağmen, araştırmacılar su bükücü değiller—her şey fizik temelli.

Nanyang Teknoloji Üniversitesi’nden Shen Yijie’nin bir açıklamasına göre, “Bulgularımız, su dalgalarının şekillendirilerek nesneleri hareket ettirebileceği konusunda ilk adımı atıyor, bu alanda gelecekte birçok potansiyel uygulama olabilir” dedi.

Yijie bir optik mühendisidir ve bu araştırma, ışık desenleri üzerine yaptığı çalışmalardan ilham almıştır. O ve meslektaşları daha önce ışık dalgalarının ışık desenleri içinde küçük parçacıkları hareket ettirebileceğini göstermişlerdi ve bu durum onu suyun da benzer şekilde davranabileceğini merak ettirdi.

“Su dalgalarının pirinç tanesi kadar küçük yüzen nesneleri hassas bir şekilde hareket ettirebileceğini gösterdik. Gelecekteki araştırmalar, hücrelerin yüz kat daha küçük ölçeklerinden deniz dalgalarına kadar çok daha büyük dalgaları inceleyebilir,” diye ekledi.

Moleküler ölçekte, bu teknik parçacıkları doğrudan manipülasyon yapmaksızın bir araya getirebilir. Daha büyük ölçekte, teknelerin sular üzerinden hareketini kontrol edebiliriz. Ancak araştırmacılar, güçlü doğal dalgaların etkisinin dikkate alınması gerektiğini kabul ediyor. Bu teknik, su içinde sıvı hareketini de sağlayabilir mi? Benzer su manipülasyon teknikleri yüzer kimyasal kirleticileri temizlemeye yardımcı olabilir. Bununla birlikte, bilim insanlarının büyük su kütlelerinde çok büyük dalga üretici yapılar kullanmaları gerekeceği de akılda tutulmaya değer.

Su dalgaları, ışık dalgaları ve elektron hareketleri arasında benzerlikler olduğu için, araştırmacılar suyun bazı kuantum fenomenlerini incelemek için daha erişilebilir bir yol sağlayabileceğini öne sürüyor. Eğer bu size fütüristik görünüyorsa, bekleyin—gelecekteki araştırmalar su desenlerini veri depolamak için kullanmayı bile araştırabilir, açıklamaya göre.

Ancak şimdilik, ekip dalgaların suyun yüzey altındaki benzer desenleri oluşturup oluşturamayacağını araştırmayı hedefliyor.