Kertenkelelerin duvarlara tırmanma ve hatta tavanlarda baş aşağı yürüme gibi ilginç bir yetenekleri olduğunu hiç fark ettiniz mi? Bazı insanlar onlardan aşırı derecede hoşlanmasa da sevimli yaratıklardır. Yerçekimine meydan okumayı ve duvarlarda ve tavanlarda başarılı bir şekilde yürümeyi başarmaları etkileyici. Araştırmalar, bu durumun nedeninin ayaklarda küçük tüylerin bulunması olduğunu ortaya koymuştur. Bu eşsiz yetenek, fiziksel kısım ve simya ile açıklanmaktadır.
İçindekiler
Van der Waals kuvvetleri
Van der Waals kuvvetlerinin veya etkileşimlerinin ne olduğunu bilenler bir sonraki konuya geçebilirler. Bilmeyenler için kısa bir açıklama yardımcı olacaktır. Madde atomlardan ve moleküllerden oluşur. Moleküller, bir araya gelen farklı atomlardan oluşur. Bir bileşikten veya herhangi bir maddeden bahsederken onu iki farklı kuvvet olarak düşünebiliriz. Bunlar molekül içi ve moleküller arası çekim kuvvetleridir. Bir molekülde farklı atomları bir arada tutan belirli kuvvetler vardır. Bunlar iyonik bağlar ve kovalent bağlar gibi molekül içi kuvvetlerdir. İki farklı molekül arasındaki kuvvetlere moleküller arası kuvvetler denir. Birincisi, ikincisinden çok daha güçlü. Aslında, moleküller arası kuvvetlerin gücü, moleküller arası kuvvetlerle karşılaştırıldığında önemsizdir.
Van der Waals kuvvetleri, moleküller arası kuvvetleri ifade etmek için topluca kullanılan bir terimdir. Atomlar elektron içerir ve negatif yüklü parçacıklardır. Bunlar atomun veya çekirdeğin merkezi etrafında döner. Moleküller elektron alışverişi veya elektron paylaşımı ile oluşur. Belirtildiği gibi, bu elektronlar bir yerde sabitlenmezler, sürekli hareket halindedirler. Bu nedenle, nötr molekülün bir ucunda çok sayıda elektron toplanabilir. Molekülün bu ucu biraz negatif yüke sahiptir, çünkü elektronlar negatif bir yük taşır. Bu negatif yük, komşu moleküllerin elektronlarını iterek uçta negatif yükten uzakta anlık bir yığılmaya neden olur. Böylece küçük bir negatif yük, çevredeki moleküllerde bu kadar küçük yüklerin büyümesine neden olur ve bu moleküller arasında zayıf bir çekim kuvveti gelişir. Bu, nötr moleküllerde çalışan bir mekanizmadır. Bu kuvvetler van der Waals kuvvetleri olarak bilinir. Zayıf çekim kuvvetleri olduklarından, ancak iki molekül birbirine yaklaştığında devreye girerler. Bu kuvvetlerin iki farklı yüzey arasında kayda değer bir etkiye sahip olması için, ikisinin birbirine, örneğin bir milimetrenin binde biri kadar yaklaşması gerekir. Mesafe ile ilgili olan van der Waals kuvveti çevresel faktörlerden etkilenmez.
Kertenkeleler duvarlara nasıl yapışır?
Kertenkelelerin ayaklarının altında çok sayıda küçük tüy vardır ve sayıları yüzbinleri bulur. Bu tüylerin uçlarında, insan saçı boyutunun yaklaşık onda biri kadar olan ve spatula olarak bilinen daha küçük tüyler bulunur. Bu minik tüyler yüzey alanını büyük ölçüde arttırır ve kertenkelenin süründüğü yüzeyle temas eder. Van der Waals etkileşimlerinin devreye girdiği yer burasıdır. Van der Waals etkileşimleri genellikle önemsiz olsa da, oldukça güçlü bir kuvvet oluşturmak için birleşirler.
Kertenkeleler, ayaklarını yüzeyden kavramak ve ayırmak için döndürme hareketi kullanır çünkü ayaklarını yüzeye yerleştirmek yeterli kuvvet oluşturmaz. Kertenkeleler patilerindeki tüyleri saniyede 15 kez yüzeye bastırarak birbirinden ayırır ve yüzeyle maksimum teması sağlayan bu olay aslında zor bir iştir. Ayaklarının ucu ile tutundukları duvar arasında moleküler düzeyde oluşan zayıf yerçekimi kuvvetine kuantum fiziğinde van der Waals kuvveti denir.
Kertenkeleler bilim insanlarına ilham veriyor
Kertenkeleler laboratuvar deneylerinde tüylerinin tamamını kullanmazlar, daha doğrusu ihtiyaç duymazlar. Ancak doğada, yapraklar üzerindeki mumsu kaplamalar gibi çeşitli malzemeler üretilen kuvvetleri azaltabilir. Bu nedenle kertenkeleler doğadayken ayaklarının altındaki kılları daha çok kullanırlar.
Kertenkelelerin duvarlarda ve hatta tavanlarda yürüyebilmesinden ilham alan bilim insanları, gelecekte çeşitli alanlarda kullanılmak üzere robotlar tasarlıyorlar. Stanford Üniversitesi’nde araştırma geliştirme kapsamında yürütülen çalışmalar sonucunda yapay kertenkele ayakları ile cam yüzeylere veya duvarlara tırmanabilen robot üretildi. Bu robotların arama kurtarmada ulaşılması zor yerlere girebileceği ve askeri sanayide kullanılabileceği düşünülüyor. Ayrıca bilim insanları, kertenkele ayakları ve van der Waals kuvveti temel alınarak geliştirilen teknolojilerin tıp ve uzay çalışmalarında kullanılabileceğini belirtiyor. Bu nedenle, hayran olunacak hayvanlar olmasalar da, olağanüstü modelleme yetenekleri nedeniyle kertenkeleler takdir edilmelidir.
kaynak:
https://www.scienceabc.com
http://www.aljazeera.com.tr
https://www.fizikist.com
yazar: Özdaş süpervizörü
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]