Modelleme nedir? Fosforlu Arılar.

[Erol YILMAZ]

FOSFORLU ARILAR  

 Parlak kırmızı kanatları olan balarısı genç bir bayanın kulağının dibinde vızıldıyor. Eğer bu manzarayla kırda karşılaşsaydık kırmızı kanatlı bir arı bize çok tuhaf gelebilirdi. Oysa işin aslı farklı. Washington Üniversitesi'nde yüksek lisans öğrencisi olan Christina M. McGraw , kimya laboratuvarında böceklerin uçuşunun gizini çözmek umuduyla arıların kanatlarını boyuyor.

Böcekler dünyanın en marifetli ve en yüksek manevra yeteneğine sahip uçuş makineleri olarak kabul edilir. Böceklerin çoğunluğu havada hareketsiz asılı kalabilir, takla atabilir, hatta kendi bedenleri kadar kısa bir mesafede ani dönüşler yapabilir. Ama tüm bu yeteneklerine karşın, uçmayı başarmalarının olanaksız olması gerekiyor; en azından bugün yaptığımız matematiksel hesaplamalar durumun böyle olması gerektiğini gösteriyor. Temel aerodinamik yasaları rijit bir kanadın havalanma yeteneğini kolayca açıklayabilir. Ancak, böcekler kanatlarını hem büker hem de çırpar. Kanatların sınırları sürekli değiştiği için kanatlardan geçen havanın izlediği rota karmaşık bir hal alır.

Araştırmacılar zihni allak bullak eden bu paradoksu çözmek için birçok yöntem denediler; robot bir kanat bile yaptılar. Ancak bu deneylerin büyük çoğunluğunun en büyük sorunu böcek kanadını sert bir cisim olarak kabul etmeleriydi. Hava basıncına duyarlı olan bir boyayla kaplı esnek arı kanatlarını incelemek ise sorunu çözecek gibi görünüyor.

McGraw'un danışmanları (James B. Callis ile Martin Gouterman ) 1990'lı yılların başlarında uçak kanatlarındaki hava basıncını "hisseden" bir boya geliştirdiler (Bugün bu teknolojiden dünyanın dört bir yanındaki uçak testlerinde yararlanılıyor). Bu fosforlu boya, morötesi ışının altında parlak kırmızı bir renge bürünen platin porfirin adlı bir kimyasal maddeden elde ediliyor. Oksijen, tıpkı suyun ateşi söndürmesi gibi bu fosforlu kırmızı parıltıyı azaltıyor. Bu yüzden kanadın üzerinde en yüksek basıncın uygulandığı bölgeler daha az parlıyor. Çünkü yoğun havanın içinde daha fazla oksijen molekülü bulunuyor. Uzmanlar parıltının şiddetini ölçerek kanatlara uygulanan kuvvetlerin haritasını çıkarabiliyor.

Callis, böcek uçuşunun matematiksel ayrıntıları üzerinde çeşitli bilim adamlarıyla tartışınca aynı yöntemi arılar üzerinde uygulamaya karar verdi. Böylece, ABD Ulusal Bilim Vakfı'nın desteklediği 2.4 milyon dolarlık ortak bir proje doğdu. Projenin amacı havanın ya da başka akışkanların hareketli sınırlarda nasıl aktığını keşfetmekti (Bunun keşfedilmesi kalp kapakçıklarının hareketinden böceklerin uçuşuna kadar birçok konuyu aydınlatabilir).

McGraw laboratuvarda bir kamıştan yararlanarak, anestezi uygulanan arının kanatlarına küçük bir boya zerresi damlatıyor. Fosforlu boya, petek biçimli parafin içeren bir sıvının içinde eritildiği için çok hafif hale geliyor. Bu boya kanatların yüzeyinde yayılarak yalnızca 2 mikron kalınlığında bir film oluşturduğu için arılar uyanınca odanın çevresinde rahatlıkla uçabiliyor.

Ama kanatların üzerindeki bu ince tabaka, kanatları sertleştirip ağırlaştırarak arıların kanat çırpma biçimini değiştirmez mi? McGraw bu sorunu Washington Üniversitesi'nden zoolog Thomas L. Daniel ve öğrencisinin yardımıyla çözecek. Araştırmacılar kanatları boyalı olan arıyı tek tarafından bağlı bir şırınga iğnesinin ucuna yapıştırıp, yerden lazer huzmesi yansıtacaklar. Böylece arı kanat çırparken oluşacak kaldırma ve itiş kuvvetini ölçebilecekler. Eğer bu kuvvetler boyasız olan arıların yarattığına eşit çıkarsa araştırmaların doğru yolda olduğu ortaya çıkacak.

Cumhuriyet Bilim&Teknik

[cenkishan]

teşekkür ederim hocam boyle arastırmaları okumayı cok seviyorum.TÜRKİYEDE bunu arastırcam desen adama deli derler.duydunuzmu bilmiyorum sultanahmete lale dikmeye para var ama italyanların bize hediye ettigi deprem cihazının sensorunu almaya para yok denmis.simdi dusunsenize ben arıları cozmek için 2.4 milyar dolar istiyorum dediginizi.