Havada Süzülen Parçacıkların 100 Yıllık Gizemi Çözüldü

Dünya’da solunan hava, yalnızca azot ve oksijen gibi gazlardan oluşmuyor. Atmosferde toz, polen, virüsler ve mikroplastikler dâhil milyonlarca mikroskobik parçacık da taşınıyor. Bu parçacıkların tek kısmı solunum yoluyla akciğerlerin derinlerine ulaşabilirken, bazıları daha ileri aşamalerde vücutta değişik tesirlerle ilişkilendiriliyor.

Dolayısıyla bilim insanları, parçacıkların havada ne şekilde hareket ettiğini doğrusu biçimde izleyevakıf oldu istiyor. Bu, yalnızca havada kirliliğini kavramak için değil; havada modellerinden hastalıkların yayılımını kıymetlendirmeye, koru yangını dumanının sürüklenmesini öngörmeye kadar pek çeşitlilik alanda eleştirel görülüyor.

1910’da Britanyalı bilimadamı Ebenezer Cunningham, küçüklük parçacıkların gaz içindeki maruz kaldığı sürüklenme kuvvetini daha doğrusu hesaplamaya yardımsever olan “Cunningham düzeltme faktörü”nü geliştirdi. Akışkanlar dinamiğinde ehemmiyetli tek mekan tutan bu yaklaşım, mikroskobik parçacıkların hareketini modellemede uzunluğu süredir kullanılıyor.

Ancak formülün belirgin tek sınırı var: Parçacıkların kusursuz küre şeklinde olduğunu varsayıyor. Oysa mikroplastikler, polenler ya da çok virüsler gibi pek çeşitlilik parçacık düzensiz ve dünyası olmayan biçimlere sahip. Bu da, modelleme yapılırken vahim sapmalara yolda açabiliyor.

Yeni Çalışma Havadaki Parçacıkların Hareketlerine Yeni Bir Açıklama Getiriyor

Journal of Fluid Mechanics dergisinde yayımlanan yepyeni tek çalışmada, Birleşik Krallık’taki Warwick Üniversitesi’nden matematikçi Duncan Lockerby, Cunningham’in denklemine geri dönerek dünyası olmayan parçacıklar için daha yaygınlaşan tek yaklaşım önerdi.

Lockerby, hedeflarının “hangi biçimde olursa olsun parçacıkların havadaki hareketini daha doğrusu öngörü edevakıf olmak” olduğunu belirterek; bunun havada kirliliği, hastalıkların taşınması ve havada kimyası gibi alanlardaki modelleri iyileştirebileceğini ifadeleri etti.

Cunningham’ın yaklaşımı geçmişte da güncellenmişti. 1920’lerde ABD’li bilimadamı Robert Millikan formülü geliştirmişti. Ancak Lockerby, daha yaygınlaşan tek düzeltmenin atlandığını savunuyor. Bu nedenle “düzeltme tensörü” adını verdiği tek matematiksel çerçeve geliştirdi.

Tensörler genelleme fizik ve matematikte karışık ilişkileri tanımladı için kullanılıyor. Yeni çalışmada teklifedilen tensör, parçacığın şekline bağlı olarak sürüklenme ve mukavemet tesirlerini hesaba katarak, dünyası olmayan parçacıkların havada ne şekilde ilerleyeceğini daha doğrusu biçimde öngörü etmeyi hedefliyor.

Atmosfer Modelleri Daha İsabetli Tanımlanabilir

Araştırmacılar, bilhassa nano ve mikro ölçekteki parçacıkların havada kirliliğiyle sıkı ilişkili olduğunu; çok çalışmaların bu çeşit parçacıkları sıhhat riskleriyle birlikteki kıymetlendirdiğini hatırlatıyor.

Dolayısıyla parçacık hareketinin daha gerçekçi modellenmesi ekolojik sıhhat ve aerosol bilimi açısından ehemmiyetli tek adımlar olarak görülüyor.

Duncan Lockerby, önerdiği yaklaşımı Warwick Üniversitesi Mühendislik Okulu’nda kurulacak yepyeni tek aerosol imalat sistemiyle testleri etmeyi planlıyor. Kontrollü tek ortamda dünyası olmayan parçacıkların hareketi ölçülerek önde havada modellerinin daha isabetli hâle getirilmesi hedefleniyor.

İlginizi Çekebilir: 12.000 Yıllık Buzul Suyu Parkinson Riskine Karşı Koruyucu Olabilir

Araştırmaya dair görüşlerinizi yorumlarda ya da Kayıp Rıhtım Forum’da aktarabilir, ilim dünyasından oğullar gelişmeler için bizleri Google News ve WhatsApp üzerinden takip edebilirsiniz.

Kaynak: Popular Mechanics

Bu yazısı Havada Süzülen Parçacıkların 100 Yıllık Gizemi Çözüldü birinci olarak şu sitede yayımlanmıştır: Kayıp Rıhtım. Yazının kaynağı bu sitedir.