Birkaç yıl önce Paris'i ziyaret ediyordum
ve harika bir yaz akşamında
Seine nehrinin yanından geçiyordum ki
nehir yatağında yüzen
dev baloncuklar gördüm,
tıpkı bunun gibi.
Bir anda patladı ve gözden kayboldu.
Onları izleyen bir kalabalık eşliğinde
iki kişi bu baloncukları yapıyordu.
İnsanlardan bağış toplayarak
ve bir çift çubuk satarak
geçimlerini sağlıyorlardı.
Ben oradayken bir adam
10 avro karşılığında bir çift çubuk aldı,
şaşırdım kaldım.
Baloncukları gerçekten seven
bir bilim insanıyım.
Dev baloncuklar yapmak için
doğru yöntemin
doğru sabunlu su karışımı
olduğunu iyi biliyorum,
o çubuklar değil,
onlarla da olabilir
ama siz evde kolayca yapabilirsiniz.
Çubuklara odaklanınca asıl aracın
baloncuklar olduğunu göremiyoruz.
Baloncuklar sadece çocukların oyun
oynarken yaptığı bir şey gibi görünse de
göz kamaştırıcı olduğu zamanlar var.
Baloncukların arkasında
inanılmaz bir bilim yatıyor,
sorun çözmeye yarayan araçlar mesela.
Benim de sizinle paylaşmak istediğim,
baloncuk yapmaya dair birkaç hikâye
ve mikroskopik olanları yok etme bilimi.
Zaten ekranda olduğu için
sabun köpüğüyle başlayalım.
Oldukça basit bir içeriği var:
doğru şekilde harmanlanmış
hava, su ve sabun.
Sabun köpüğünün sürekli
renk değiştirdiğini görebilirsiniz.
Bunun sebebi köpüğün değişik açılarda
ışıkla etkileşim içine girmesi
ve yoğunluğunun değişmesi.
Yaygın bileşenlerden su molekülleri
iki hidrojen atomu ve bir oksijen atomu
ile oluşturuluyor, yani H2O.
Çoğu yüzeyde, su damlaları
içe doğru bükülür,
dolayısıyla yarı küre şeklini alır.
Bunun sebebi su damlalarının
yüzeyinin elastik bir tabaka olması.
Yüzeydeki su molekükü
merkezdeki molekül tarafından
sürekli içe doğru çekilir.
Bu elastiklik kalitesine de
yüzey gerginliği diyoruz.
Sabun eklendiğinde gerçekleşen
sabun molekülünün suyun
yüzey gerginliğini azaltması,
böylece daha elastik bir hâl alıyor
ve baloncuk oluşması kolaylaşıyor.
Baloncuğu matematiksel bir
problem çözücü olarak düşünebilirsiniz.
Hiç yılmadan geometrik
bir kusursuzluk yakalamaya çalışır.
Örneğin belli bir hacimde
en az yüzey alanında
oluşacak şekil küredir.
Bu yüzden de tek bir baloncuk
her zaman küre şeklinde olur.
Size göstereyim. İşte bakın.
Bu tek bir baloncuk.
İki baloncuk birbirine değdiğinde
ortak bir duvar paylaşarak
bazı bileşenlerini korurlar.
Buna daha fazla baloncuk eklendiğinde
geometrik düzenleri değişir.
Burada dört baloncuk birbirine ekleniyor.
Merkezde bir noktada buluşuyorlar.
Altı baloncuk birbirine eklendiğinde
merkezde sihirli bir küp oluşuyor.
(Alkışlar)
İşte bu yüzey geriliminin eseri,
en etkili geometrik düzeni
bulmaya çalışıyor.
Şimdi size başka bir örnek vereyim.
Bu çok basit bir düzenek.
İki kat plastikten
ve birbirine bağlı dört noktadan yapıldı.
Bu dört noktanın birbirine eşit uzaklıkta
dört şehri temsil ettiğini varsayın,
biz de bu şehirleri birbirine
bağlayacak yollar yapmak istiyoruz.
Sorum şu: Bu dört yolu bağlayacak
en kısa uzunluk ne?
Bu soruyu, düzeneği sabunlu suya
batırarak cevaplayalım.
Unutmayın, sabun baloncuğu her zaman
kusursuz bir geometrik düzenle
yüzey alanını küçültmeye çalışır.
Çözüm umduğunuz gibi olmayabilir.
Bu şehirleri birbirine bağlayacak
en kısa uzunluk
iki şehir arasındaki uzaklığın 2,73 katı.
(Alkışlar)
İşte şimdi gördünüz.
Sabun baloncukları her zaman
kusursuz bir geometrik düzenle
yüzey alanlarını küçültmeye çalışır.
Şimdi baloncuklara
başka bir açıdan bakalım.
Kızım Zoe hayvanat bahçesine bayılıyor.
Güney İngiltere'deki Marwell'de
Penguen kısmı onun en sevdiği yer,
orada penguenleri suyun altında
hızla yüzerken izleyebiliyor.
Bir gün penguenin bedeninin
yüzerken arkasında baloncuklardan
bir iz bıraktığını fark etti
ve nedenini sordu.
Penguen gibi hayvanlar ve kuşlar
suyun altında çok fazla
zaman geçirdikleri için
suyun yoğunluğunu azaltmak amacıyla
baloncuklardan faydalanacak şekilde
çok yaratıcı bir yöntemle evrildiler.
İmparator penguenlerin
deniz seviyesinin birkaç yüz metre altına
dalabildikleri düşünülüyor.
Dalışa geçmeden önce
tüyleri altına hava sakladıkları
ve sonra bir baloncuk bulutu olarak
bu havayı saldıkları düşünülüyor.
Bu da içinde oldukları suyun
yoğunluğunu azaltıyor
ve yüzmek onlar için kolaylaşıyor
ve en az yüzde 40
daha hızlı yüzebiliyorlar.
Bu özellik gemi üreticileri
tarafından da fark edildi.
Büyük gemilerden bahsediyorum,
okyanusun diğer yanına
binlerce konteyner taşıyan gemilerden.
Geçenlerde hava kayganlaştırma sistemi
denilen bir sistem geliştirdiler,
penguenlerden esinlendiler.
Bu sistemde çok fazla baloncuk üreterek
geminin her yanına salınması sağlanıyor,
tıpkı gemi hareket hâlindeyken
su rezistansını azaltan bir halı gibi.
Bu özellik geminin enerji tüketimini
yüzde 15'e kadar azaltabiliyor.
Baloncuklar tıpta da kullanılabilir.
İlaçlar üzerinde de rol oynayabilir,
örneğin vücudun belli bir kısmına
invasif olmayan bir ilaç
veya gen aktarımı söz konusu olduğunda.
Bir mikrobaloncuk düşünün,
ilaç ve manyetik maddelerle dolu olsun,
kan dolaşımımıza enjekte edilsin.
Bu baloncuklar hedeflenen
bölgeye gidecektir.
Peki gidecekleri yeri nasıl biliyorlar?
Çünkü oraya bir mıknatıs yerleştiririz.
Örneğin elimin bu kısmı.
Mikro baloncuklar elimin
bu kısmına geldiğinde
onu ultrason yardımıyla patlatabilir
ve ilacı tam da istenilen
yere verebiliriz.
Baloncuk yaratmanın
bilimsel yanından bahsetmiştim.
Ancak bazen onları kaldırmamız gerekiyor.
Aslında bu benim işimin parçası.
Tam olarak iş ünvanım
''mürekkep formülasyon bilimcisi.''
Fakat sizin tükenmez kalem için
kullandığınız mürekkep değil bu.
Harika uygulamalar üzerinde çalışıyorum,
organik fotovoltaikler, OPV'ler
ve OLED dediğimiz
ışık yayan organik diyotlar gibi.
İşimin konumuzla alakalı kısmı
çalıştığım şirketin ürettiği mürekkepten
nasıl ve ne amaçla baloncuk
çıkaracağımızı anlamak.
Formülasyon karıştırma süreci boyunca
veya hazırlama süreci,
çözücü ve katkı maddeleri gibi
aktif bileşenleri karıştırıyoruz,
amacımız, mürekkep kullanılırken
istediğimiz özelliklerde
formülasyonları elde etmek.
Tıpkı sizin içecek hazırlamanız
veya pasta yapmanız gibi
bazı hava baloncuklarının o mürekkep
içinde sıkışması kaçınılmaz.
Burada benim Paris'te
gördüğüm baloncuklardan
daha farklı bir şeyden bahsediyoruz.
O mürekkepler içinde sıkışan baloncuklar
birkaç milimetre arasında değişiyor
veya birkaç mikron
hatta birkaç nanometre.
Burada bizi ilgilendiren
içeride sıkışmış oksijen ve nem.
Böyle bir ölçekte
onları kaldırmak kolay değil.
Ama önemli,
örneğin akıllı telefonunuzun
ekran görüntüsü için kullandığımız
ışık yayan organik diyot mürekkepleri.
Pek çok yıl dayanması gerekiyor
ama eğer kullandığımız mürekkep
oksijen ve nem almışsa
ve bunlar çıkarılmamışsa
hemen piksellerde siyah noktalar
görmeye başlarsınız.
Mikro baloncukları çıkarırken
karşılaştığımız zorluklardan biri
pek de işbirlikçi olmamaları.
Orada öylece kalıyorlar,
pek hareket etmeden mürekkep içinde.
Peki onları nasıl çıkaracağız?
Kullandığımız bir teknoloji
gözenekli bir duvarla
ince, uzun ve küçük bir tüpten
baloncukları geçmeye zorlamak,
sonra da tüpleri
bir vakum bölmesine alıyoruz,
böylece baloncuklar mürekkepten
ayrılmaya zorlanıyor
ve çıkarılıyor.
Ürettiğimiz mürekkepten baloncukları
çıkarmayı başardığımızda
kutlama zamanı demektir.
Artık bir şişe şampanya patlatabiliriz.
Bu harika olacak!
(Gülme sesleri)
Woooo!
(Alkışlar)
Şampanya şişesinden baloncuklar
fışkırdığını görüyorsunuz.
Bunlar karbon dioksitle
doldurulmuş baloncuklar,
şarabın fermantasyon sürecinde
üretilen bir gaz.
Biraz doldurayım.
Bu şansı kaçıramam.
Sanırım bu yeterli.
(Gülme)
Burada bir sürü mikro baloncuk görüyorum,
kadehin altından şampanyanın
üstüne hareket ediyorlar.
Patlamadan önce,
aroma moleküllerinden oluşan
çok küçük damlacık göreviyle
şampanyanın tadını zenginleştiriyorlar,
bizim şampanya tadından
çok daha fazla zevk almamızı sağlıyorlar.
Baloncuk tutkunu bir bilim insanı olarak
onları görmeyi,
onlarla oynamayı
ve onlar üzerinde çalışmayı çok seviyorum.
Ah tabii bir de içmeyi.
Teşekkürler.
(Alkışlar)