Son Dakika

Okunan haber:

Gözle görülmeyen zehirli maddeler mercek altında


futuris

Gözle görülmeyen zehirli maddeler mercek altında

Sağlığımızı tehdit eden, gözle görülmeyen maddeleri nasıl tespit edebiliriz? Avrupalı araştırmacılar bu soruyu son model teknolojik buluşlarla yanıtlıyor.

Avrupa genelinde her yıl yüzlerce kişinin ölümüne neden olan bir madde Avrupa’da son dönemde yürütülen yenilikçi araştırmaların odak noktalarından biri. Söz konusu zehirli madde, sanayi amaçlı üretilen ve kansere neden olan amyant. Araştırmacılar İngiltere’nin güneybatısında yer alan bir inşaat alanında, zehirli atıkları tespit etme amacıyla geliştirdikleri yeni bir sistemin prototipini test etmeye başladı. Bilgisayara bağlı küçük bir kutu görünümündeki cihaz, sahada gözle görülmeyen zehirli maddelere dair veriler topluyor.

Hertfordshire Üniversitesi’nden araştırmaya katılan Fizikçi Chris Stophord, cihazın işleyişini şu sözlerle anlatıyor: “Burada gördüğünüz amyant detektörümüzün bir prototipi. Bir dizüstü bilgisayara bağlanarak verileri kaydedip üzerinde oynama yapabiliyoruz. Ekranda cihazın tespit ettiği her bir taneciğin grafiğini görebiliyoruz. Bu bölge biraz tozlu ama gördüğümüz şey tozun lifi değil, kendisi. Cihaz şu şekilde çalışıyor: Hava bu girişten içeri sızıyor, içeride toplanan tanecikler lazer sayesinde aydınlanıyor. Dağılmış halde duran motif toplanarak manyetik bir alana iletiliyor. Gördüğümüz parçacığın amyant lifi olduğunu, manyetik alana maruz kaldığında dağılmasından anlıyoruz.”

Amyant lifleri manyetik alana girince yön değiştirme özelliğine sahip. Stophord, cihazı geliştirirken tam da bu nedenle lazerden faydalandıklarını anlatıyor: “Örneğin bu lif amyant lifinden 1000 kat daha ağır. Ancak lazer ışığına maruz bıraktığımızda, amyant liflerinin yaptığı gibi, ışıldıyor. Dolayısıyla benzer bir motif oluşturuyor.” Zehirli maddeleri görüntülemeye yönelik yeni bir teknoloji geliştirmenin kaynak nedeniyle uzun zaman aldığını da sözlerine ekliyor: “Bunu daha önce yapamadıysak finansman sıkıntısından yapamadık. Lazerlerin maliyeti çok yüksekti. Gerekli bilgisayar teknolojisi de çok pahalıydı. Dolayısıyla araştırmacılar sahaya çıkarılacak büyüklükte ve maliyeti düşük bir cihaz geliştiremiyorlardı. Şimdi ise lazerin de güçlü bilgisayarların da maliyeti azaldı.”

Uzmanlar prototipin testlerden başarıyla geçmesi üzerine projenin bir sonraki hedeflerini çoktan belirledi. Fizikçi Stophord, geleceğe yönelik planlarını şu sözlerle anlattı: “Bir sonraki aşamada geliştireceğimiz bir prototip ile dizüstü bilgisayarı devreden çıkarıp yerine geliştireceğimiz elektronik sistemle veri analizi yapacağız. Ardından hava akımını azaltmaya yöneleceğiz. Bu şekilde her saniye daha fazla parçacığı görüntüleyebilir, çok daha kolay bir şekilde daha fazla miktarda havayı inceleyebiliriz.” Proje koordinatörlerinden Alan Archer ise buluşun insan sağlığını korumaya yönelik katkısının altını çizdi: “Geliştirdiğimiz sistemin elde taşınabilir bir versiyonunu yapmayı planlıyoruz. İçine basit bir birim yerleştirmemiz yeterli olacaktır. Bu şekilde sistemin kazı anında da aynı miktarda havayı içine almasını sağlayabiliriz. Bu, titreşim yaratmaya ve sesli bir uyarı sistemi kurmaya yarayacaktır. Çünkü tek bir dokuyu solumak bile insan vücuduna zarar veren bir durum. Bu nedenle amyantla temasın önüne geçmemiz gerek.”

Gözle görülmeyen maddeleri tespit etmek yalnızca tehlikeyi ön görmeye değil, daha kaliteli ürünler edinmeye de yarayabilir. Bunun bir örneğini Portekiz’in batısında yer alan bir üzüm bağında test edilen, araştırmacıların “şarap kalemi” adını verdiği bir cihaz sayesinde görmek mümkün. Tarım uzmanı Teresa Manso, taşınabilir ebatlarda üretilen şarap kaleminden nasıl faydalandıklarını şu sözlerle anlatıyor: “Bu çok işlevsel bir araç. Saha çalışmasında, ürüne zarar vermeden olgunlaşma sürecini kontrol etmemizi sağlıyor. Üzümün içindeki şeker, asit ve polifenol seviyesini hızlı bir şekilde ölçebiliyoruz. Cihazın içine yerleştirdiğimiz takip sistemi sayesinde bağ boyunca yürüyerek farklı ölçümleri yapabiliyoruz. Bu şekilde, verilerden yola çıkarak alandaki gerekli değişiklikleri yapmamız çok daha kolay.”

Şarap kalemi, üzümlerin içeriğine dair görünmeyen özellikleri açığa vurmayı sağlıyor. Cihazın topladığı veriler, bilgisayar yoluyla bağın detaylı bir haritasını çıkarmaya yarıyor. Moleküler Biyoloji uzmanı Joao Miguel Encarnacao, bu haritanın nasıl okunduğunu anlatıyor: “Bu, bağdaki üzümlerin içindeki şeker dağılımını gösteren bir harita. Yeşilden kırmızıya uzanan bir yelpazemiz var. Yeşil bölgeler şeker seviyesinin az olduğu, kırmızı olanlar ise yoğun olduğu kısımları gösteriyor. Dolayısıyla bu bölgede şeker dağılımının daha düşük olduğunu söyleyebiliriz. Bu veri, bağcının hangi bölgede nasıl bir üzüm yetiştirebileceğini öngörmesi açısından önemli. Diğer tarafta ise şekerin yoğun olduğu bölgeyi görüyoruz. Bu kısımda da, alkol oranı daha yüksek, daha sert bir şarap yetiştirebileceği verisini elde ediyoruz.

Şarap üreticisi Fabiano Varandas dos Santos’un anlattıkları da cihazın olumlu sonuçlarını doğrular nitelikte: “Sistem sayesinde artık her hasat döneminde üzüm örneklemi toplayıp laboratuvara götürmemize, sonra da sonuçlarını beklememize gerek yok. Bu çok uzun ve sancılı bir süreçti; artık buna ihtiyacımız kalmadı. Sonuçları eş zamanlı alıyoruz; dolayısıyla hasat zamanına da kolayca karar verebiliyoruz.”

Araştırmacılar bir Avrupa Birliği araştırma projesi kapsamında ürettikleri şarap kalemini Avrupa 2020 Hedefleri’ne uyumlu olarak geliştirmeyi planlıyor. Bilim dünyasının serüveni her zaman olduğu gibi, bitmek tükenmek bilmeyen yeni fikirlerle devam ediyor. Tarım Uzmanı Luis Miguel Fernandes, bu buluşun ileride nasıl geliştirilebileceğine değiniyor: “Cihazın daha ergonomik olması gerek. Gelecekte elde kullanımını kolaylaştırmayı hedefliyoruz. Ayrıca sensörünü daha iyi hale getirmek için çalışmalar yürütüyoruz. Optik sensörü olduğu için ışık bazen verilerin karışmasına neden olabiliyor. Bu nedenle sensörün tamamen üzümlere odaklanarak ölçüm yapmasını sağlamamız ve ışığın ölçümü etkilemesini engellememiz şart.”

Gözle görünmeyen ve kolay tespit edilemeyen maddeler, gıda zehirlenmesine de neden olabilir. Almanya’nın Potsdam kenti yakınlarında yer alan bu enstitüde temel besinlerden biri bu nedenle mercek altına alınıyor. Araştırmaya gönüllü olarak katılan unlu mamul üreticisi Reiner Stolzenberger araştırmaların hedefini şu sözlerle özetliyor: “Ürünlerimizi tedarik eden firma gönderdiği tahılın tarım ilacı içermediğinin garantisini veriyor. Ürünlerin % 99’unun kalitesinden şüphemiz yok, diyebilirim. Ancak tabii ki % 100 emin olmak istiyoruz. Bu çok önemli. Kaliteyi tek başımıza doğrulamayı istedik.”

Yunanistan ortaklığında yürütülen proje kapsamında geliştirilen cihaz, tahıllardaki tarım ilacı miktarına dair kesin veriler sunuyor. Proje koordinatörü Janoz-Istvan Petrusan, karmaşık biyolojik ve kimyasal süreçler üzerine kurulu bu makinenin kullanımının ise oldukça basit olduğunu dile getiriyor: “Sistem, küçük ve orta ölçekli işletmelerin erişebileceği şekilde tasarlandı. Bunu kullanabilmek için üstün yeteneklere ihtiyaç yok. Sektördeki her çalışan, kısa bir eğitimin ardından bu sistemi kullanmayı başarabilir.”

Gözle görülmeyen maddeleri görünür kılmaya yönelik bilimsel araştırmalar, yalnızca bilim dünyasının değil, üretici ve tüketicilerin de geleceğini aydınlatacağa benziyor.

İlgili bağlantılar:

premivm.eu
asbestos-alert.com
foodscan.net
www.ec.europa/research/horizon2020

Editörün Seçtikleri

Bir sonraki konu
Daha güvenli uçuş için aerodinamik araştırmalar

futuris

Daha güvenli uçuş için aerodinamik araştırmalar