Fotoğraf: Turing yapısının bir örneği.
Suyu güvenli olarak nitelendirebilmek oldukça önemlidir. Hayatın ilerlemesi için temel bir gereklilik olan su, ayrıca bilinen pek çok tepkimeyi mümkün kılan ‘evrensel çözücü’ olması sebebiyle de kimyasal olarak büyük bir önem taşımaktadır. Bununla birlikte, ölmemek için su içme ihtiyacımız olduğunu da es geçmemek gerekir.
Bu durum, giderek artan bir kaygı haline geliyor. Güney Afrika’nın Cape Town şehri, 2019 yılına kadar muslukların tamamen kuruma ihtimalinin olduğu, ‘Day Zero’ olarak adlandırılan durumu zar zor geri püskürttü. Amerika’nın Güneybatısı da benzer şekilde kuru bir gelecek ile karşı karşıyadır.
Bununla birlikte, henüz Dünya oldukça ıslak. Dünya yüzeyinin yüzde 71’i sularla kaplıdır. Ancak, Samuel Taylor Coleridge, ‘’ Su, su, her yerde, ne de içecek bir damla su var’’ diyerek bizlere hatırlatmada bulunuyor. Var olan suyun çoğu tuzlu ve bizim sindirim sistemimiz bunu sindiremiyor.
Bu yüzden, evrim, komik ve hızlı bir şekilde devreye girmediği sürece, en iyi iddiamız, desalinasyon olarak bilinen tuzlu sudan tuzu ayırma prosesidir. Ve, on yıllar önce ilk kez teorileştirilen yeni bir üretim tekniği sayesinde, Çinli araştırma ekibi, bizi susuzlukla mücadele hedefine bir adım daha yaklaştırmış olabilir.
Mühendislik Doğası
1952 yılında, bilgisayar bilimi öncüsü Alan Turing, kimya alanında yazmış olduğu ‘Morfogenezin Kimyasal Temelleri’ isimli tek makalesini yayımladı. Alan Turing, makalesinde temel olarak, doğada nokta ve şerit gibi örüntülerin oluşumunu açıklamak için bir yöntem öne sürüyordu ve bu makale, bilim adamlarına bunu tasarlayarak gerçekleştirmek için bir yöntem oldu. Turing’in temel olarak, istenen bir çıktıyı oluşturabilmek için doğal reaksiyonları düzenlemek amacıyla geliştirdiği bir yöntem ne kadar uygun.
Sistemin çalışma prensibi şu şekilde ifade edilebilir; Eğer, bir reaksiyonu hem aktive eden hem de inhibe eden kimyasallar varsa – temel olarak, her ne olursa olsun durduran bir şey, ve bunu teşvik eden başka şeyler- bu duraksamalar ve başlangıçlar, Turing’in doğal örüntüleri durdurması ile sonuçlanır: noktalar, şeritler ve hatta spiraller.
Membran Kanalı
Çinli araştırmacılar, tuzlu sudan, tuzun etkin bir şekilde filtrasyonunu sağlayan membran (zar) ile sonuçlanan bu örüntülü ‘Turing yapılarından’ birini moleküler düzeyde oluşturmayı başardılar. Bir tür polimer olan polisülfondan yapılmış araştırma ekibinin bu membranı, su ve tuzu, geleneksel nanofiltrasyon membranlarından daha iyi ayırmaktaydı. Ve daha da iyisi, geleneksel filtrelerde olduğu gibi ya daha fazla su akışı ya da daha iyi tuz-su ayrımının olduğu karakteristik bir değişime sahip değildi. Yeni membran, her ikisini de yapmakta başarılıydı.
Dolayısıyla, sadece Turing’in, bilim adamlarına, malzemeleri üretirken ve şekillendirirken daha iyi kontrol etmeleri için imkan sağlayan son fikirlerinden birini kullanmanın yeni ve güzel bir yoluna sahip değiliz, aynı zamanda kullanılabilir yararlı bir malzeme tasarladık. Şu an henüz, membranın herhangi bir kimsenin susuzluğunu dindirdiği bir noktada değiliz ancak, bizi daha fazla içilebilir su elde etme yönünde ilerleten her gelişme olumlu bir adımdır.
Kaynak: discovermagazine.com