Close Menu
  • ANA SAYFA
    • Künye ve İletişim
    • Gizlilik Sözleşmesi
    • Hakkımızda
  • GENEL
    • Güncel
    • Tüm Haberler
    • Son Dakika
  • BİLİM
    • Fizik
    • Kimya
    • Biyoloji
    • Matematik
    • Astronomi
    • Çevre ve İklim
    • Tıp
  • TEKNOLOJİ
    • Bilişim
    • Savunma Sanayi
  • YAŞAM
    • Eğitim
    • Sağlık
  • Bizde Yer Alın

Güncel Kalın

Fizik dünyasındaki en son gelişmeleri, bilimsel analizleri ve teknoloji haberlerini kaçırmamak için e-bültenimize abone olun.

Facebook X (Twitter) Instagram
Gündem
  • Yeni Süperiyonik Buz Fazı İlk Kez Gözlemlendi
  • Alzheimer’da Hafıza Tek Protein Artışı ile Getirildi
  • Ses Titreşimlerinde (Fononlar) Kuantum Sıçramaları Gözlemlendi
  • Lazer-Plazma Serbest Elektron Lazerinde Verim
  • Nükleer Saatler Toryum-229 İzotopuyla Çalışıyor
  • Kahvenin Hücresel Yaşlanma Üzerindeki Etkisi Nedir?
  • Francis Halzen’e IceCube Çalışmalarıyla 2026 Fizik Nobel Ödülü
  • Jezero Krateri’nde Karmaşık Su Sistemleri Bulundu
Facebook X (Twitter) Instagram
FizikHaberFizikHaber
  • ANA SAYFA
    • Künye ve İletişim
    • Gizlilik Sözleşmesi
    • Hakkımızda
  • GENEL
    • Güncel
    • Tüm Haberler
    • Son Dakika
  • BİLİM
    • Fizik
    • Kimya
    • Biyoloji
    • Matematik
    • Astronomi
    • Çevre ve İklim
    • Tıp
  • TEKNOLOJİ
    • Bilişim
    • Savunma Sanayi
  • YAŞAM
    • Eğitim
    • Sağlık
  • Bizde Yer Alın
FizikHaberFizikHaber
» Anasayfa » FizikHaber Güncel Haberler » BİLİM » Biyoloji » Kontoskop ile Parçacık Difüzyonunun Ölçülmesi

Kontoskop ile Parçacık Difüzyonunun Ölçülmesi

Hasan OnganHasan Ongan19/10/2024 BİLİM
Facebook Twitter Pinterest LinkedIn WhatsApp Reddit Tumblr Email
Kontoskop ile Parçacık Difüzyonunun Ölçülmesi
Daha büyük bir popülasyon içindeki bireysel parçacıkların hareketlerini takip etmek, bilim insanlarının hücreler veya polimerler gibi mikroskobik varlıkların karmaşık etkileşimini daha iyi anlamalarını sağlar. Yeni bir teknikte önemli olan tek ölçüt, uydurma bir kapta bulunan parçacık sayısıdır. Kutunun boyutunu değiştirerek farklı ölçeklerdeki dinamikleri araştırabilirsiniz.
Paylaş
Facebook Twitter LinkedIn Pinterest Email

Bir sistem boyunca ayırt edilemeyen parçacıkların hareketini izlemek zor olabilir, bu da bakteri kolonilerindeki veya polimer karışımlarındaki etkileşimleri değerlendirmeyi zorlaştırır. Araştırmacılar tarafından, farklı boyutlardaki varsayımsal kutulardaki parçacıkların basit bir sayımından parçacık dinamiklerinin çıkarılmasına olanak tanıyan yeni bir yaklaşım geliştirilmiştir.

Bir sıvı içinde dolaşan minik plastik küreleri içeren deneyler, bu “kontoskop” tekniğini göstermelerine olanak tanımıştır.

Parçacık kümelenmesi, ölçülen difüzyon hızının farklı boyutlardaki kutular arasında değiştiği gerçeğiyle gösterilmiştir. Bir gün, bilim insanları, bakterileri ve diğer organizmaları neyin bir araya getirdiğini öğrenmek için kontoskopun bu tür kolektif aktiviteyi tespit etme kapasitesinden yararlanabilirler.

Biyoloji, kimya ve yumuşak madde fiziği alanlarındaki araştırmacılar, sıklıkla “rastgele yürüyüş” gösteren çok sayıda parçacığa sahip sistemleri incelerler. Difüzyon sabiti ile tanımlandığı gibi, tek bir parçacığın hareket ettiği hız, bu davranışı tanımlamak için önemli bir ölçüttür.

Bir kimyager, bir molekülün kimyasal analiz ekipmanındaki bir jelden hareket etme hızını belirlemek için difüzyon sabiti ölçümünü kullanabilir ve bir biyolog bunu hücrelerin sağlığını belirlemek için kullanabilir. Bir video kaydında tek bir parçacığın yörüngesini takip etmek, difüzyon sabitini belirlemek için yaygın bir yöntemdir.

Fransız bilim insanı Sophie Marbach’a göre, aynı görünen çok sayıda parçacık olduğunda bu rota yeniden yapılandırması zordur.

Marbach ve meslektaşları tarafından alternatif bir yaklaşım olan kontoskop geliştirildi; bu, bir mikroskop resminin içine çizilen yapay bir kutunun içindeki parçacıkları saymayı gerektirir.

Marbach, “Kimin nereye gittiğini belirleme meselesini” bir kenara bırakabilirsiniz diyor. “Görüntülerdeki insanları tanımlamak tek gereken şey” diyor. Araştırmacılar, parçacık sayısının zamanla değişmesini izleyerek difüzyon sabitini ve parçacık dinamikleriyle ilgili diğer ayrıntıları belirleyebilirler.

Bir asırdan fazla bir süre önce çalışan Polonyalı fizikçi Marian Smoluchowski, parçacıkları incelemek için bir mikroskop kullandı ve sayılarının zamanla değiştiğini buldu.

Kontoskop, Smoluchowski’nin yaklaşık altı sayımı aksine, her karede binlerce parçacığı saymak için görüntü tanıma yazılımı kullanır. Ek olarak, Marbach ve meslektaşları, hem küçük hem de büyük boyutlarda dinamikleri analiz etmelerine olanak tanıyan sayım kutularının boyutunu ayarlama seçeneğine sahiptir.

Araştırmacılar, prosedürün nasıl çalıştığını göstermek için, 2,8 µm çapında plastik kürelerden oluşan 2 boyutlu bir katman yerleştirmek için suyla dolu bir hücre kullandılar.

Araştırmacılar, bu “kolloidal” sistemi incelemek için 4 ila 32 µm arasında değişen farklı kenar uzunluklarına sahip kutuları seçtikçe, her kutu karesindeki parçacık sayısını saymak için programlarını kullandılar.

İlk kareye göre parçacık sayısındaki ortalama kare değişimi, ⟨ΔN2 ⟩ olarak gösterilir ve onlar tarafından hesaplanmıştır. Bu miktar, tek bir parçacığın rastgele yürüyüşünü açıklayan ortalama kare yer değiştirmeyle matematiksel olarak aynıdır. Araştırmacılar, kolloidin difüzyon sabitini ⟨ΔN2 ⟩’deki büyüme oranına göre hesapladılar ve araştırmacılar bunun zamanla arttığını keşfettiler. Difüzyon değeri açısından, altın standart yörünge yeniden yapılandırma yaklaşımından elde edilen sonuçlarla aynı seviyedeydiler.

Daha sonra bilim insanları aynı testleri tekrar yaptılar, bu sefer daha yüksek yoğunluklar kullandılar, yani birim alan başına ortalama daha fazla parçacık vardı. Daha fazla kalabalıktan beklendiği gibi, yoğunluk arttıkça parçacık difüzyonu yavaşladı. Bununla birlikte, toplu etkiler de gözlemlendi; örneğin, parçacıkların kısa bir süre yaklaşık 10 parçacıktan oluşan demetler halinde toplanması. Bu davranış önceki çalışmalarda kapsamlı bir şekilde araştırılmamıştır. Marbach’a göre, sürünün hareketi tek bir parçacığın izlenmesinden ayırt edilemez.

Bununla birlikte, küçük ve büyük kutularını kullanarak, kontoskop kontrol süreçlerini ortaya çıkarmak için bu grup aktivitesine odaklanabilir. Marbach ve meslektaşları, çalışmalarında geçici demetlerin beklenmedik şekilde hızlı hareket ettiğini keşfettiler; bu da tipik kolloidal modellerin bazı hidrodinamik yönlerden yoksun olma olasılığını gündeme getiriyor. “Ayrıntılar konusunda tamamen emin değiliz, ancak niceliksel olarak belirlemeyi başardığımız yeni bir şey,” diyor.

Yumuşak madde fizikçisi olan Cerbino’ya göre, “Parçacık yörüngelerini yeniden yapılandırma ihtiyacını ortadan kaldırdığı için kontoskopu parçacık izleme için umut verici bir alternatif olarak görüyorum.” Floresan veya saçılan parçacıklar tarafından yayılan toplam ışığı saymak gibi parçacık sayılarını dolaylı olarak ölçen alternatif yöntemler olduğunu belirtiyor.

Cerbino’ya göre kontoskop, dolaylı olarak kullanılan bu yaklaşımlarla karşılaştırıldığında “çeşitli senaryolarda ayrıntılı hesaplamalarla desteklenen daha esnek ve modern”.

Kaynak: physics.aps.org/articles/v17/153

Paylaş. Facebook Twitter Pinterest LinkedIn Tumblr Telegram Email
Hasan Ongan
Hasan Ongan
  • Website
  • X (Twitter)
  • LinkedIn

1968 İstanbul doğumlu olan Hasan ONGAN ilk, orta ve lise eğitimini İzmir-Karşıyaka’da tamamladı. 1993 yılında ODTÜ Fizik Bölümü ve 2013 yılında Anadolu Üniversitesi İktisat Fakültesi İktisat bölümünden mezun oldu. Uzun yıllar özel sektörde Planlama ve Arge Departmanlarında çalıştı. Özel sektördeki en son görevi Planlama Baş Mühendisliği olan Hasan Ongan aynı zamanda Fizik ve Matematik dersleri vermeye devam etti. Özel sektörden 2009 yılında ayrıldıktan sonra çeşitli okul ve dershanelerde görev yaptı. 2012 Kasım ayından itibaren kendisine ait eğitim amaçlı web sitesini kurdu. Bu site aracılığıyla, konu anlatımlarını, soruları ve çözümlerini, öğrencilerle paylaşmaktadır. Özel ilgi alanları Üniversiteden beri devam etmekte olan Astronomi ve Astrofizik’tir. Üniversitede Amatör Astronomi Topluluğu Yönetim Kurulu Başkanlığı görevini de yürütmüştür. 2023'ün Kasım ayında OPS Journal adında hakemli ve akademik bir dergi de kurmuş, OPSCON konferansları düzenlemeye başlamıştır.

Bunlar da İlginizi Çekebilir

Yeni Süperiyonik Buz Fazı İlk Kez Gözlemlendi

21/10/2026Yazar: Hasan Ongan

Alzheimer’da Hafıza Tek Protein Artışı ile Getirildi

20/10/2026Yazar: Hasan Ongan

Ses Titreşimlerinde (Fononlar) Kuantum Sıçramaları Gözlemlendi

16/10/2026Yazar: Hasan Ongan
Yazarlar
  • 1 Ahmet Berkay UZ
    • Dört Ayaklı Robot Merdivene Tırmanıyor
  • 1 Asiye Sevinç
    • Etki-Tepki Dengesi Sarsılıyor mu?
  • 1 Atalay Bozdoğan
    • Malzeme Keşfinde Yapay Zeka: Foundation Modellerin Devrimi
  • Berril Kara Berril Kara
    • Evrenin İlk Yıldızları: Yeni Bulgular Kozmik Tarihi Yeniden Yazıyor
  • 1 Çağan Arda Başak
    • James Webb Evrenin Karanlık Sırrını Çözdü mü?
  • Çağrı Ceylan Çağrı Ceylan
    • Muonyum Demetiyle Einstein’ın Eşdeğerlik İlkesi Sınanacak
  • 1 canozen
    • Bir Akıllı Saati Akıllı Telefona Bağlamaya Gerek Olmadan Kullanmak Mümkün Mü?
  • 1 Çınar Güleryüz
    • Pervitin Nedir?
  • Dilara Sipahi Dilara Sipahi
    • Nükleer Saatler Toryum-229 İzotopuyla Çalışıyor
  • 1 Ejder Aysun
    • 3 Cisim Problemi Sandığımız Kadar Kaotik Değil mi?
  • Elif Gül Türkmen Elif Gül Türkmen
    • Genel Görelilik Penceresinden ‘Tatooine’ Çıkmazı
  • 1 Emir Kantar
    • Küçük Kuantum Sistemleri Büyük Klasik Ağları Geride Bırakıyor
  • Emrecan Doğu Emrecan Doğu
    • Dr. Burcu Ayşen Ürgen ile Bilişsel Hesaplamalı Nörobilim
  • 1 Ennur SAYGI
    • Nükleer Reaktörlerin Gizemi Antinötrinolar ile Çözülüyor
  • Erdem Gözay Erdem Gözay
    • 2025 Nobel Fizik Ödülünü Kazanan İsim
  • 1 Mithat Erdem Doğan
    • Fizikçiler Termodinamiği Kuantum Çağı İçin Yeniden Yazdı: Isı ve İş Sınırı Netleşti
  • 1 Fatma Nida Ocak
    • Daha akıllı, daha çevreci optik kablosuz iletişim için kuantum ilkelerinden yararlanma
  • Hasan Ongan Hasan Ongan
    • Yeni Süperiyonik Buz Fazı İlk Kez Gözlemlendi
  • Yusuf Havvat Yusuf Havvat
    • Nötrinosuz Çift Beta Bozunması Ölçümlerinde Gürültü Azaltma Yaklaşımları
  • 1 incicakir
    • Binalarda 3 Boyutlu Cam Tuğlalar
  • 1 muhammedkagany
    • Türbin Motorlarında Enerji Verimliliği ve Performans
  • 1 Selin Karavul
    • Kurşun Kalemle Elektron Kaynağı
  • 1 Semih Sümer
    • Yapay Zekaya Yaratıcılığı Öğretmek Mümkün mü?
  • 1 Yaren Doruk
    • Erken Evren’de Kuark-Gluon Plazması
Bizi Takip Edin
  • Facebook
  • Twitter
  • Instagram
  • YouTube
  • Pinterest
  • LinkedIn
  • WhatsApp
Çok Okunanlar

Uzay Vakumu Öngörülenden Önce Bozulacak

02/09/2024Yazar: Hasan Ongan

Türkiye’de Etkili Rüzgarlar Hangileridir?

25/07/2021Yazar: Hasan Ongan

Tanışma soruları: Karşınızdaki kişiyi tanımak için sorulacak sorular

21/02/2024Yazar: Hasan Ongan

Dünya’nın Manyetik Kutuplarındaki Uzay Kasırgaları

07/09/2024Yazar: Hasan Ongan
Fizik Haber

HASON Yayıncılık
Adres: Adalet Mah Anadolu Cad.
Megapol Tower 41/81
Bayraklı / İzmir – Turkiye
UETS:   15623-26967-42627
Whatsapp:   +90 533 335 46 58
E-mail: fizikhaber@gmail.com

Facebook X (Twitter) Instagram Pinterest YouTube WhatsApp
Editörün Seçtikleri

Nötron Zengini Oksijen İzotopunun Sihri Gerçek mi?

17/09/2023

Kumun Elektrifikasyonu ve Su İle İlişkisi

28/02/2023

Max Planck Toplantısında Demokrasi Vurgusu

24/06/2026
Bu Ay Öne Çıkanlar

Ses Titreşimlerinde (Fononlar) Kuantum Sıçramaları Gözlemlendi

16/10/2026Yazar: Hasan Ongan

Türkiye’de Etkili Rüzgarlar Hangileridir?

25/07/2021Yazar: Hasan Ongan

Bilgisayar İlk Ne Zaman İcat Edildi?

11/12/2020Yazar: Hasan Ongan
© 2026 Fizik Haber. Tüm Hakları Saklıdır.
  • Home
  • Buy Now

Type above and press Enter to search. Press Esc to cancel.