elektron transferi ve dipoller

elektron transferi

ELEKTRON TRANSFERİ KAYIPSIZ BİR ŞEKİLDE GERÇEKLEŞEBİLİR!

Uluslararası Bir Araştırma Ekibinin Araştırmaları Sayesinde Elektron Transferi Tek Yönde Gerçekleşebilir:

Kalifornia Üniversitesi Riverside’deki araştırmacılar elektrik akışını tamamen tek yönlü olacak şekilde gerçekleştirmenin bir yolunu buldular. Bu keşif çok daha gelişmiş ve verimli güneş panelleri tasarlanması, çok daha az enerji kaybı olan elektronik devreler üretilmesi gibi çalışmalar için oldukça önemli. Araştırmacılar çalışmada moleküler dipoller kullanılarak elektron transferi tamamen tek yönde gerçekleştirildi.

Tüm yaşamın elektron transferi etrafında döndüğünü söylemek abartı olmaz!



Elektron transferi yaşamın devam etmesi için ve enerji transferini sağlamada en temel süreçlerden birisidir. Bir elektron bir atomdan veya molekülden diğerine hareket ederken sahip olduğu enerjiyi de beraberinde götürür. Bitkiler ve bir çok tek hücrelinin gerçekleştirdiği fotosentez, hücre içerisinde mitokondri solunumu elektron transferinin tek yönlü olması ile gerçekleşebilen süreçlerdir. Bu bakımdan elektron transferi hem çok önemli bir süreçtir hem de hayatın her köşesinde kilit rol oynar. Bilim insanları da bu sebeplerden ötürü elektron transferini anlayabilmek için çalışmalar yaptılar.

Ama canlılarda gerçekleşen elektron transferi ile bilim insanlarının ürettiği elektronik cihazlardaki elektron transferi karşılaştırıldığında, elektronik cihazlar çöpe atılacak derecede geride kalacaktır. Çünkü bilim insanları elektron transferini kısmen kontrol edebilirler. Bir elektronik devrede gerçekleşen elektron transferinde elektronların büyük bir kısmı istenilen doğrultuda hareket etsede bir kısmı ters yönde hareket eder. Bu durum ise enerji kaybına neden olur.

elektron transferi hayatımızın bir çok alanında yer alır.
elektron transferi hayatımızın bir çok alanında yer alır.

Nasıl yapıldı?

Bourns Mühendislik Fakültesinde Biyomühendislik Profesörü Valentine Vullev, Kaliforniya Üniversitesinde Çek Cumhuriyeti, Polonya ve Japonya’dan katılımcıları olan uluslararası bir araştırma ekibini yönetti. Ekibin amacı elektron transferi için moleküler dipolleri kullanmaktı. Moleküler dipoller, bir moleküldeki atomlardan birisinin elektron çekim gücünün daha fazla olması ile ortaya çıkar. Bu sebepten ötürü moleküler dipoller elektronları çekebilecek veya bir yöne hareket etmelerini engelleyebilecek minik ölçeklerde elektrik alanlara sahiptir.

Elektrik dipolleri çevrelerinde yüksek bir manyetik alan oluştururken bu manyetik alan mesafeye bağlı olarak hızlı bir şekilde düşer. Bu nedenden dolayı moleküler dipolleri elektron transfer moleküllerine olabildiğince yakın yerleştirmek gerekecektir. Vullev ve ekibi bu sorunu şu şekilde çözdüler: Bir mıknatıs gibi davranan yarı kalıcı elektrik yükü kullanarak dipol molekülleri 5-N-amidoanthranilamide elektret içerisinde elektron verici moleküller ile birleştirdiler. Daha sonra elektron transferi gerçekleşmesi için elektretleri farklı çözücülere maruz bıraktılar. Düşük polariteli (kutuplaşmalı) moleküller ile dipolün etkisini iyice artırdılar. Böylece tüm elektronları sadece bir tarafa yönlerdirdiler.

Bu çalışma bilim adamlarına dipolün elektron transferini sadece bir tarafa yönlendirdiğini göserdi. Ters yönde elektron transferi dipoller tarafından bastırılıyordu. Analizler elektron transferini tamamen ortadan kaldırmadan tek yönlü olarak gerçekleştirmek için çözücünün polaritesini düşürmek arasında bir denge eşitliği ortaya koydu.

Vullev: “Önemli bir fizik ve fiziksel kimya problemini çözdüğümüz anlaşılıyor olsa da çalışmalarımızdan elde ettiğimiz sonuçlar disiplinlerarası etkilere sahip olabilir ve moleküler biyoloji, hücre fizyolojisi, enerji bilimi ve mühendisliği gibi alanlarda önemini kanıtlayabilir.” dedi.

Şu Haber İlginizi Çekebilir: Esnek Ekran Üretimi İçin Yeni Bir Yöntem Geliştirildi

Yayın Referansı :

Maciej Krzeszewski, Eli M. Espinoza, Ctirad Červinka, James B. Derr, John A. Clark, Dan Borchardt, Gregory J. O. Beran, Daniel T. Gryko, Valentine I Vullev. Dipole Effects on Electron Transfer are EnormousAngewandte Chemie International Edition, 2018; DOI: 10.1002/anie.201802637

Elektret: http://www.yenibilgiler.com/elektret-nedir/

Haber Kaynağı: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/06/180608131559.htm

Bir Cevap Yazın