doc2014 Eğitim ve Öğretim Yılı
download 
Şikayet Transkript
2014 Eğitim ve Öğretim Yılı
Haziran 2014 Sayı : 15 ODTÜ GELİŞTİRME VAKFI ÖZEL LİSESİ c ELMA AGACI KAPAK KONUSU Temel bilimler ve bu alanda yapılan çalışmalar, günlük hayatta kullandığımız veya yararlandığımız bir çok şeyin temelini oluşturmaktadır. X ışınlarından yola çıkarak, Röntgen cihazının bulunması, ultrasonun görüntüleme sistemlerinde kullanılması, yarıiletkenler ve daha bir çok şey sıralanabilir. Bu amaçla bu sayımızda temel bilimlerin, teknoloji ile olan ilişkisini ve temel bilimlerin önemli buluş ve çalışmalardaki katkısını ele aldık. Ayrıca bu sayımızdan itibaren çevreye olan duyarlılığın artması ve gereksiz kağıt tüketiminin önlenmesi için dergimizi sadece elektronik ortamda yayınlamaya karar verdik. İçinizdeki bilim aşkının ortaya çıkması dileğiyle, iyi okumalar. ELMA AĞACI ODTÜ GELİŞTİRME VAKFI ÖZEL LİSESİ ODTÜ GELİŞTİRME VAKFI EĞİTİM HİZMETLERİ A.Ş. ADINA Deniz Keskin Kurucu Temsilcisi ANKARA OKULLARI GENEL MÜDÜRÜ Dr. Nevzat Adil OKUL MÜDÜRÜ Sema Aydın Keykan YAYIN KURULU Kimya Zümresi GRAFİK, TASARIM Burhan Acarsoy YAZIM İNCELEME KURULU Burhan Acarsoy Hayriye Topçuoğlu Bu dergi 2140 sayılı Tebliğler Dergisi’nde belirlenen esaslara göre hazırlanmıştır. Haziran 2014 “Evet; ulusumuzun siyasal, toplumsal yaşamında ulusumuzun düşünce bakımından eğitiminde de kılavuzumuz bilim ve fen olacaktır.” ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 İÇİNDEKİLER KAPAK KONUSU:BİLİM VE TEKNOLOJİ EMİNE AYBALA DENİZ, “TELEVİZYON”....................................................................6 CEYHUN ACARSOY, “ALKOLMETRE” .........................................................................8 DENİZ YILMAZ, “CERN VE CERN’ÜN HAYATA KATTIKLARI“.................................10 OYA KAPTANOĞLU, “HAYATIMIZDAKİ BİYOTEKNOLOJİ”.................................13 AYŞE MÜGE AKTAY, “3 BOYUTLU YAZICILAR ölümsüzlük mü vaat ediyor ?“ .........................................................................................................................................15 MELİS DİNÇER, “BIYOINFORMATIK”.......................................................................17 UMAY EREN ERTEKIN, “KIMYA NOBEL ÖDÜLLERINDEN SEÇMELER”.......... 20 ALP ARDA, “FEN BİLİMLERİ TELEFONLARIMIZDA”..............................................24 ELMA AĞACI | SAYI: 14 | ŞUBAT 2013 HANDE IŞIL AKÇAY, “KRİSTALOGRAFİ”.....................................................................28 DENİZ SİSO, “ İGEM : INTERNATIONAL GENETICALLY ENGINEERED MACHINE ”...................................................................................................................29 UMUT BERK BİLGİÇ, “RUBİK KÜPÜ”.........................................................................32 ÇAĞLA ARDA, “TEMEL BİLİMLER UYGULAMALI KIŞ OKULU”................................34 İLTER SEZAN, “HİBRİT ARABALAR”............................................................................36 BAHADIR SEZEN, MERT AKOL, EFE OVACIK, “10.NASA INVENTION CHALLENGE-İSTANBUL BULUŞ ŞENLİĞİ.”...............................................................38 KARİKATÜR: (ARKA KAPAK) ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 TELEVİZYON Emine Aybala Deniz Televizyon... Soğuk kış günlerinde ailece karşısına kurulup kestane yerken; belki de hayatta görme şansımızın hiç olmayacağı insanları, yerleri, olayları evimize getiren o vazgeçilmez alet. Şimdi gelin, onu daha yakından tanıyalım. Televizyon kelimesi, Yunanca kökenli tele (uzak) ve Latince kökenli visio (görüş) sözcüklerinin birleşiminden oluşur. Türk Dil Kurumu tarafından bu kelime, ‘‘Vericiden iletilen dalgaların görüntü ve ses olarak görünmesini ve duyulmasını sağlayan aygıt.’’ olarak tanımlanır. Sonradan televizyonun Türkçe karşılığı olarak ‘göreç’ ve ‘izlengeç’ sözcükleri türetildi, ancak tahmin edersiniz ki bu sözcükler pek kullanılmadı. Televizyonun adı John Logie Baird ile anılsa da bu karmaşık aracın icadı için birden fazla zekanın çabası gerekmiştir. Öncelikle 1839’da Edmond Becquerel bazı metallerden yansıyan ışığın bir tür elektrik akımı oluşturduğunu saptadı. Buradan yola çıkarak ışığı elektriğe çeviren fotovoltaik hücreleri icat etti. Böylece Becquerel, televizyonun icadına giden yolda ilk adımı atmıştı. Becquerel’den sonra 6 9-D 1883’te Alman Paul Nipkow hareketli görüntüleri tarayıp bir seri sinyale çevirecek bir makine tasarladı. Buluşuna ‘Nipkow diski’ adı verildi. Daha sonra Rus Nipkow Diski bilim insanı Boris Rosing, 1907’de Nipkow diskini kullanarak bir televizyon yaptı. Ancak yaptığı cihaz cisimlerin yalnızca siluetlerini yansıtabiliyordu. Sonunda İskoç elektrik mühendisi John Logie Baird, imkansızlıklara rağmen elektriğe olan tutkusu ile küçüklüğünden beri hayalini kurduğu görüntü ve ses kutusunu; bir parça teneke, bir dikiş iğnesi, bir bisküvi kutusu ve Nipkow diski ile evinin çatı katında kurmayı başardı ve 1925 yılında ‘televisor’ adını verdiği bu müthiş icadının patentini aldı. Baird, televizyonu yaparken kazara 2000 volt elektriğe maruz kaldığından neredeyse ölüyordu. Büyüklerimiz teknolojinin zararları hakkında boşuna o kadar öğüt vermiyorlar, değil mi? ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 1926’dan itibaren Londra’daki mağazalarda televizyon sergilenmeye başladı. 1928 yılında Londra ile New York arasında sinyaller başarıyla gönderildi. ve 1929’da ise BBC, Baird ile anlaşarak düzenli yayınlarına başladı. Tabii ki günümüzdeki televizyonlar Baird’inkinden çok farklı. Baird’in televizyonu büyük bir döner disk, küçücük bir ekran ve devasa bir kutudan meydana geliyordu. Ancak daha sonra diğer mucitler ‘katot ışın tüpü (Crookes tüpü)’ adı verilen ve elektronlardan oluşan bir ışın demetini kullanarak görüntü meydana getiren bir televizyon icat ettiler ve bu icat, tüplü televizyonları evlerimize getirdi. Tahmin edersiniz ki önceleri televizyonlar siyahbeyazdı, ancak 1950’li yıllarda renkli televizyonlar da satışa çıktı. Ancak tüplü televizyonlar oldukça ağırdı ve renkleri çok iyi yansıtmıyordu. Bu yüzden 1990’larda tüplü televizyonlar, yerlerini LCD (Liquid Crystal Display) televizyonlara bıraktı ve bugün kullandığımız ince televizyonlar ortaya çıktı. İşte salonlarımızdaki o mütevazı kutunun garip hikayesi… Kim bilir daha ne sayfalar eklenecek bu hikayeye. Teknolojinin sonu yok, öyle değil mi? Kaynakça: Jean-Louis Besson, Keşifler ve İcatlar, syf. 79. Anna Claybourne, Nereden Nereye Buluşlar, syf.47-48-49. Google-Görseller 7 ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 ALKOLMETRE Ceyhun Acarsoy Haz-C “sakız çiğnemek, gayet saçma olsa da işe yaradığına inanılır.” “üflemeden önceki 1 dakika boyunca sık sık derin nefes alarak alkolun atılan havadaki konsantrasyonu azaltılır. üflemeden önce derin bir nefes almanız istenir o nefes de kandan alkol alacaktır, ancak konsantrasyonu daha az olacaktır. 100 promil yerine 50 çıkabilir.” “1 bardak suya, 1 damla amonyak, en ileri sarhoşluğu yok eder. aracınızda mutlaka domestos bulunsun. tadını sevmezseniz sarımsak bulunsun.” Yukarıda yazılanlar ne diye merak mı ettiniz? İTÜ sözlükte alkolmetreyi yanıltmak için yazılanlardan birkaç alıntı. Sizce bunlar işe yarar mı? Buna karar vermek için önce gelin alkolmetre nasıl çalışır buna bir bakalım. Alkol ölçümünü kan veya idrardan alınan numune ile yapmak daha kesin bir sonuç verir. Ancak bunun için her şüphelinin hastaneye sevk edilmesi gerekmektedir. Bu da pratik bir durum olmadığı gibi maliyet açısından da bir hayli problem olmaktadır. Mobil olarak kullanılan ilk alkolmetre 1940 yılında Dr. Robert Borkenstein tarafından icat edilmiştir. Breathalyzer olarak bilinen bu cihaz türünün ilk örneği olmuştur. Alkolmetrelerin çalışmasındaki en temel prensip vücuda alınan alkolün bir kısmının serbest halde nefesle dışarı verilmesidir. Kanla beraber (kanda çözünmüş olarak) ciğerlere gelen alkolün bir kısmı nefesle beraber ciğerlerden dışarı atılır. Nefesle dışarı atılan alkolün kandaki alkole oranı yaklaşık 2100: 1 dir. Yani 2100 mL nefesteki alkol miltarı 1mL kandaki alkol miktarına eşittir. Mobil alkolmetre olarak kullanılan tüm cihazlarda nefesteki alkol oranı hesaplanarak kandaki alkol oranına dönüştürülür. Mobil alkolmetrelerin ilki breathalyzerdır. Breathalyzer’a üflendiğinde, serbest haldeki alkol, alet içerisinde bulunan potasyum dikromat ve sülfürik asit ile tepkimeye girerek, yandaki tepkimeyi verir. Çözeltideki renk değişimi sensörlerle elektrik akımına dönüştürülerek ölçüm 8 ELMA AĞACI | SAYI: 14 | ŞUBAT 2013 yapılır. Lamba geniş band IR ışık sağlar. Bu ışık lensler aracılığıyla numune hücresinden geçerek filtre çarkına gönderilr. Filtre çarkı ethanol moleküllerinin bağlarınına uygun daha dar band filtreleri içerir. A) Kızılötesi lamba B) Nefes girişi C) Nefes çıkışı D) Numune hücresi E) Lensler F) Filtre çarkı G) Fotosel H) Mikro işlemci Her filtreden geçen ışık fotosel yardımı ile elektrik akımına dönüştürülür ve mikro işlemciye iletilir. Mikro işlemcide oluşan elektrik akımını hesaplayarak nefesteki alkol oranını gösterir. Günümüzde en çok kullanılan mobil alkolmetreler Alcosensor olarak bilinen cihazlardır. Yurdumuzda da bunlardan kullanılmaktadır. 11. sınıfta öğrenilen redoks tepkimeler sayesinde açığa çıkan elektrik akımının işlemci yardımı ile nefesteki alkol oranına dönüşümü prensibine dayanır. İki tane platin elektrot arasına geçirgen zar içerisine asit elektrolit yerleştirilmesiyle elde edilen cihaz bir çeşit yakıt hücresi olarak da tanımlanır. Yakıt hücresine üflenen nefes, ethanol içerdiği oranda bunu yüksetgeyerek asetik aside çevirir. Karşı elektrotta da havadaki oksijen yardımı ile indirgenme sonucu su oluşur. Bu sırada bir elektron akımı oluşur ki cihazda bunu ölçer. Nefesteki ethanol oranı arttıkça oluşan elektrik akımı da artar. İşlemci yardımı ile elektrik akımı nefesteki alkol oranına dönüştürülür. Anot tepkimesi: CH3CH2OH(g) + H2O(l) → CH3CO2H(l) + 4H+(aq) + 4eKatot tepkimesi: O2(g) + 4H+(aq) + 4e- → 2H2O(l) Toplam tepkime: CH3CH2OH(l) + O2(g) → CH3COOH(l) + H2O(l) Alkolmetrede okunan değer 0.5 promil ve üzeri ise ehliyetiniz gitti demektir. Bu değer 50 mg alkol/100 ml kan yada 0.5 g alkol/1L kandır. Gelelim, başta sorduğumuz soruya, alkolmetreyi yanıltabilir miyiz? Elbette hayır…. Kandaki alkol oranını düşürmek için alkolün yakılarak enerjiye dönüşmesi gerekir ki bu işlem zaman alacaktır. Kişinin vücut yapısına, yediğine, içtiğine bağlı olarak farklılık gösterse de hücrelerde yakmadan alkolden kurtulamazsınız. Yapmanız gereken alkollü iken araç sürmemek, yada en iyisi hiç alkol kullanmamaktır. Kaynakça: http://electronics.howstuffworks.com/gadgets/automotive/breathalyzer.htm http://en.wikipedia.org/wiki/Breathalyzer http://biltek.tubitak.gov.tr/merak_ettikleriniz/index.php?kategori_id=6&soru_id=1192 http://www.itusozluk.com/goster.php/alkol+muayenesinden+y%FDrtma+yollar%FD 9 ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 Duru Utkan 9-H CERN Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi anlamına gelen Fransızca “Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire” sözcüklerinin kısaltmasıdır. Bu kurum, İsviçre ve Fransa sınırında yer alan dünyanın en büyük parçacık fiziği laboratuvarıdır. 1954 yılında 12 ülkenin katılımıyla kurulmuş olan CERN’in günümüzde 21 asil üyesine ilaveten Türkiye’nin de aralarında bulunduğu 8 gözlemci üyesi vardır. CERN’de yüzlerce bina, 3000 kişilik destek personeli ve nöbetleşe kısa süreler için çalışan 2500 kadar fizikçi vardır. Bunlardan 100 kadarı teorik fizikçilerdir. Diğerleri ise, teorisyenlerin fikirlerinin tecrübe edildiği deney düzeneklerinin (mekanizmalarının) projelerini hazırlayan, yapımını sağlayan ve deneyleri yürüten tatbikatçılardır. Adında var ama bu laboratuarın nükleer enerjiyle ilgisi yok. Nükleer enerjiyle uğraşanlar kütleden enerji elde ediyor. Bu laboratuarda tam tersine enerjiden kütle elde edilmeye çalışılıyor. Yaklaşık 13,7 milyar yıl önce gerçekleştiği tahmin edilen. Büyük Patlama veya Bing Bang denilen evrenin ortaya çıkmasına yol açan çarpışmanın minicik bir benzerini laboratuar 10 Deniz Yılmaz 10-F koşullarında gerçekleştirerek sonuçları gözlemlenmeye çalışılıyor. CERN’de en önemli yer, yeraltındaki parçacık hızlandırıcılarının, yani akseleratörlerin olduğu bölgedir. CERN’deki yerin 100 metre altında, 27 kilometre uzunluğunda tünellerde, yani parçacık hızlandırıcısında, fizik biliminde ulaşılabilecek en düşük ısı olarak kabul edilen -273 santigrad derecede çalışan süper iletken mıknatıslar var. Bu parkurdaki ortam şartları ve mıknatıslar, atom altı parçacıklarını görmek için atomların çarpıştırılması gereken ve dünyada başka hiçbir yerde ulaşılamayacak hızı sağlıyor. Fizikte standart modelde, bu parçacıkların 114’ten 185 giga elektron volt’a uzanan bir enerji aralığında yer aldığı tahmin ediliyor. Bu da bize 13.7 milyar yıl önce bir patlamayla ortaya çıkan enerji ve ardından evreni oluşturduğu düşünülen ortam şartlarını yeniden sağlıyor. Çarpışmalar ile bazı kısa ömürlü garip madde biçimleri bu arada parçacık fizikçilerinin ilgilendiği W ve Z parçacıkları ortaya çıkarılmıştır. CERN, Avrupa’nın fizik alanında Amerika ve Rusya ile yarışa girmesini sağlamıştır. Yerin altında olmasının nedeni makine çalışırken ortaya çıkan geçici radyasyona karşı canlıları güvende tutmaktır. Özellikle 100m kadar derin olmasının bir sebebiyse fiyattır. Fransa’da toprak belli bir derinliğin altında devlet malıdır ve o derinliğin altına tünel kazmak için kimsenin mülkiyetinin kamulaştırılması gerekmez. ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 Dünyanın en yüksek enerjili protonlarının kinetik enerjisi vızır vızır uçan bir sivrisineğin enerjisi kadardır. CERN’ün ana amaçlarından biri hızlandırıcı ve dedektör teknolojilerini geliştirmek ve bunları endüstriye ulaştırmaktır. Tıptan endüstriye, savunma sanayisinden temel araştırmalara kadar pek çok alana faydası olmuştur. Bunlardan bazıları şunlardır: İnternette sörf CERN’de doğdu CERN’de çalışan bilim adamı Tim BernersLee CERN çalışanlarının birbiriyle daha rahat haberleşmesini dert edinmişti. Bilim insanlarının otomatik bilgi paylaşımı talebini karşılamak için çalışıyordu. Ve ne olduysa oldu, Berners-Lee 1989 yılında internetin temeli olan world wide web’i keşfetti. www’nin temel fikri güçlü ve kullanımının kolay olmasıydı. Bu icat kolaylıkla kişisel bilgisayarlar için monte edildi ve bilgisayarlar arası ağlar, köprüler kuruldu. Bugün internette sörfü CERN’e borçluyuz. Tomografi olmasaydı CERN fizikçileri ilk parçacık hızlandırıcının inşa edilmesinden bu yana tıp alanındaki gelişmelere katkıda bulundular. 1970’li yıllarda CERN, Cenevre Hastanesi ile işbirliğine girerek pozitron emisyon tomografisinin (PET) gelişmesinde rol oynadı. PET adı verilen bu teknoloji MR ve tomografi cihazlarının yol göstericisi oldu. Yüzyılın deneyi için geliştirilen elektronik teknolojisi ve LEP deneyi için geliştirilen kristal teknolojisi MR ve tomografi cihazlarının daha verimli olmasını sağladı. Hazırlanış Süreci 1989’a gelindiğinde Tim Berners-Lee Avrupa Partikül Fizik laboratuarında basit hypertext sistemi üzerine bir çalışmaya başlamıştı. Bu sistem sayesinde farklı yerlerde bulunan fizik araştırmacılarını bir araya toplamayı umuyordu. Berners-Lee’nin geliştirdiği prototip bağlantı sistemi üç kritik parçadan oluşuyordu; her şeyin gönderileceği bir adres, bilgiyi iletmeye yarayan bir protokol ve son olarak bilginin kodlandığı bir dil. BernersLee istemci tarafından gözlemlenmesi amacıyla tüm bilgilerin sunucu üzerinde depolanması ve yayımlanması fikriyle yeni bir sistem geliştirdi ve bu sisteme “World Wide Web” dedi. Nasıl Çalışıyor? Pet organ ve dokularda ortaya çıkan fonksiyonel değişikleri gösteren etkinliği kanıtlanmış bir nükleer tıp görüntüleme tekniğidir. Bir şeker türevi olan ve pozitron ışıması yapan flor-18 ile işaretlenmiş fdg molekülü damar yoluyla enjekte edilerek hastaya uygulanır.Bu da bilgisayarda görülür ve kanser tedavisinde erken tanı için önemlidir. 11 ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 GRID (şebeke) ne işe yarayacak? CERN yine Yüzyılın Deneyi için LHC çarpıştırıcısında üretilen bilgiyi toplamak, dünya genelinde depolamak ve işlemek üzere GRID adı verilen ağ yapısını geliştirdi. GRID dünya üzerinde yüz binlerce bilgisayardan oluşan büyük bir veri ve işlemci beyni. Yapmanız gereken işlemi GRID’den sorgulayarak sonuca ulaşabiliyorsunuz. GRID bilgisayarların hesaplama ve veri depolama kapasitelerini CERN’in yıllık ürettiği bilgi miktarı olan 15 milyon gigabaytı düşünerek hayal edebiliriz. Kanserli hücreye PROTON bombası CERN elbetteki radyasyonun kullanımında da bir numara. Ve bu teknolojisini kanser tedavisine de aktardı. Linak Booster (Libo) adı verilen radyasyon derin kanserli hücrelerin tedavisinde kullanılıyor. 15 metreye kadar gidebilen 30-70 MeV gücündeki siklotronlar kanserli hücrelere gönderildiğinde yok edilmesine yardımcı oluyor. Bu keşif de yine protonların hızlandırılmasıyla ortaya çıktı. Nükleer tıpta da göz tedavisinde protonlar kullanılıyor. Bunların da CERN’de keşfedildiğini hatırlatmak yersiz. Nasıl Bir Buluş? Bu modelde dünya üzerinde milyonlarca bilgisayar birbirine bağlanarak süper bir bilgisayar oluşturuluyor. İsteyen herkes bu süper bilgisayarın gücünü kullanabiliyor. Bu buluş sayesinde internet katbekat hızlı hale gelecek. Nasıl uygulanıyor? Yaklaşık bir Amerikan futbolu stadyumu uzunluğundaki devasa mıknatıslardan oluşan bir tünelin içinde bir protonlar ışını hedefine doğru hızla ilerliyor. Saniyeden daha küçük bir zaman aralığında, hidrojen atomlarının çekirdeğinden arındırılmış ve 250 milyon voltun üzerindeki bir enerjiyle ivmelendirilmiş bu süper- yüklü atom altı parçacıklar; öldürücü bir isabetlilikle hedeflerini vuruyorlar. Kaynakça: http://www.radikal.com.tr/ekonomi/cern_nelere_kadirsin-1110177 http://info.cern.ch/Proposal.html http://en.m.wikipedia.org/ http://www.uralakbulut.com.tr/wp-content/uploads/2009/11/CERN-NED%C4%B0R-NE-ZAMAN-VEN%C4%B0%C3%87%C4%B0N-KURULDU-A%C4%9EUSTOS-2012.pdf http://home.web.cern.ch/about http://en.wikipedia.org/wiki/CERN http://www.vadiajans.com/img/slayt/slayt1.jpg 12 ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 Oya Kaptanoğlu Bitki, hayvan veya mikroorganizmaların tamamı ya da bir parçası kullanılarak yeni bir organizma (bitki, hayvan ya da mikroorganizma) elde etmek veya var olan bir organizmanın genetik yapısında arzu edilen yönde değişiklikler meydana getirmek amacı ile kullanılan yöntemlerin tamamına BİYOTEKNOLOJİ denilmektedir. Bunları gerçekleştirebilmek için gerekli teknoloji ve araçlarının neler olduğuna baktığımızda; biyolojik işleme teknolojileri, rekombinant DNA teknolojisi, monoklonal antikorlar, protein mühendisliği, nanobiyoteknoloji, mikroyongalar (mikroarrays) gibi uygulamalarla karşılaşmaktayız. • Sağlık • Gıda/yem • Endüstriyel • Hastalık tanısı • Tedavi edici moleküller • Çevre temizliği Sağlık uygulamaları alanında; tanı, tedavi, kişiye özel ilaçlar, koruyucular, aşı, antibiyotik, kanser tedavi molekülleri, yenilebilir aşıları olduğunu görmekteyiz. 10-C İnsanlardaki uygulamalar; tedavi edici moleküller, problemlere yeni çözümler, hastalık tanısı, hastalıklarınız ve geçirebileceklerinizin belirlenmesi, gen terapisi vb. Gelecek yıllarda yapılacak tedaviler; * Kişiye özel tedaviler; • Özel ilaçlar (farmakogenomik) • Gen terapisi (hastalıkların tedavisi) *Protein eksikliklerine bağlı bazı hastalıkların tedavisinde bu proteinlere özgü genler, • Klonlanır. • Bakteriye aktarılır. • Üretilir, izole edilir ve sağlık ürünü haline getirilir. Aşağıdaki tabloda bazı ürünler ve kullanım alanları verilmiştir. Ürün Insülin Interferon Interlökin Büyüme Hormonu Nöroaktif proteinler Kullanım Diyabet Kanser Kanser Cücelik Ağrı 13 ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 * Sağlık ile ilgili biyoteknolojik ürünler: • Aşılar – herpes, hepatit C, AIDS, malaria • Diş çürümesi –Streptococcus mutantlarının değiştirilmesi • Yenilebilir aşılar (hepatit, ishal, malarya …) Endüstriyel Biyoteknoloji ve Uygulamaları; • Biyo-katalizler, • Biyo-yakıtlar, • Yeşil plastikler, • Nanoteknoloji ve çevre biyoteknolojisi. Gıda Biyoteknolojisi; • Ham materyal işlemenin iyileştirilmesi, • Gıda işleme ve gıda güvenliği testleri. Tarımsal Üretimdeki Uygulamalar; • Tahıl biyoteknolojisi, • Orman biyoteknolojisi, • Su kültürleri, • Hayvan biyoteknolojisi. 14 Tarımda biyoteknolojinin kullanımı •Bitki ve hayvanların yeni çeşitlerinin oluşturulması •Bitki ve hayvanların yaşamsal işlevlerinin geliştirilmesi •Doğal biyolojik işlemlerden ürün üretilmesi •Gıdaların çeşit ve kalitesinin iyileştirilmesi Tüm bu faydaların yanı sıra elbette bu ürünlerin kullanımında birtakım çekinceler de mevcuttur. Genel olarak bakıldığında bunların; çeşitli belirsizliklerin varlığı, yeni yaşam formlarındaki olası tehlikeler, organizmanın doğal hali ile korunma çabası, sağlıksız besin kullanım riski, etiketlemelerdeki eksikler, bilgi eksikliği ve etik gibi konular olduğunu görmekteyiz. Umarız bilimin ışığında, gerçekten insanoğlunun yararı için yapılacak olan bu türlü uygulamalar ile daha ferah ve sağlıklı bir hayatı yakalama fırsatı bulabiliriz. ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 Ayşe Müge Aktay 9-G Sadece bir saniyeliğine gözlerinizi kapatın ve geçmişte yaşadığınızı hayal edin. Daha gen denilen bir şeyin varlığının hatta hücrenin bile bilinmediği o zamanlara bir yolculuk yapmaya ne dersiniz ? Aslında çok da uzak değil, sadece 156 yıl öncesinden bahsediyorum. Mesela kendinizi Robert Hooke’un yanında farz edin, elinde basit bir mikroskop ölü bir mantar dokusunu incelerken kim bilir aklında ne çok soru vardı. Hücre denilen bir şey var mıydı gerçekten? Peki ya insanlar, onlarda mı hücrelerden oluşmaktaydı? O öyle düşünürken siz onun kulağına sadece 156 yıl sonra o hücredeki DNA’lardan alınan genlerin kopyalanmasıyla bir makine tarafından insan organı üretilebileceğini söyleseniz, öylece donup kalırdı herhalde. Oysa ki, artık bu bir gerçek. 3B yazıcılar sayesinde silah, roket parçaları vb. üretiminden sonra ilk kez organ üretimi de denendi. Bu gelişmeler ülkemizde çok ilgi görmese de dünya buna ikinci bir sanayi devrimi gözüyle bakmakta. Bir de çoğu kişinin aklındaki soru var tabi “ölümsüzlük de mümkün mü ?”. Evet neden olmasın, bu yazıcılar sayesinde belki de ilerde vurulmadığın ya da trafik kazası gibi nedenlerle ölmediğin sürece ölümsüzlük mümkün de olabilir. İsterseniz bu yazıcıların işlevlerinden biraz daha bahsedelim. Tabi bu öyle düşündüğünüz gibi küçük bir yazıcıdan ziyade bambaşka bir şey, adeta küçük bir fabrika! 3B yazıcılarla basılan ilk insan organı olan yapay kulaklar, suda çözünmeyen hidrojel ve gümüş nano 15 ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 parçacıklar kullanılarak üretildi. Ne yazık ki, bu yapay kulakları insan vücudunda kullanmak henüz mümkün değil çünkü sinir hücrelerine ve damarlara bağlanamıyorlar. Bunun için de tabii ki biraz daha süre gerekli. Ancak, insanlar kulakta sınırlı kalmayıp bir çok organın üretimine başlamış durumda, örneğin daha geçenlerde Sabancı Üniversitesi’nin 3B veya organ yapılacaksa bu damar dokusunu oluşturmamız gerekiyor. Bu nedenle ilk önce damarla başladık ama ilerleyen aşamalarda, amacımız diğer doku ve organları üretmek” dedi ve şunları ekleyerek devam etti “En başta hayvan hücreleri kullanıyorduk, şimdi insan hücreleri kullanıyoruz. Hücreler zayıf olduğu için desteklenmesi gerekiyor. Doğrudan medikal görüntülerden elde ettiğimiz birebir üç boyutlu yapının aynısını yapmamız lazım. Bunun için bilgisayar ortamında programlarla hesaplamalar yaptık. Böylece hücreleri destekleyecek yapılarla beraber üç boyutlu yapı yaptık. Bu bizim bildiğimiz kadarıyla dünyada bir ilk”. Projenin bundan sonraki en önemli hedefi, 3B yazıcı ile hastanın kendi normal hücrelerini ve kök hücrelerini kullanarak, gereken doku hatta organın bire bir kopyasını üretebilmek. Böylece hastanın kendi hücreleri ile üretilen yazıcılarla ilk aort dokusunu ürettiğini öğrendik. yapay doku ve organı hastanın vücudunun Bu konuda üniversitenin Mühendislik ve Doğa reddetmesi gibi bir durumu ortadan kaldırmak. Bilimleri Fakültesi Üretim Sistemleri Programı Bunlara ek olarak bir çok organın yanı sıra, bir Öğretim Üyesi Bahattin Koç, “Aort dokusu böbrek bile üretildi. Ne kadar garip söylemesi, üzerinde çalışmamızın iki nedeni var. Aort, “böbrek üretildi”. Üstelik bir çok insan böbrek insan vücudunda bulunan en büyük damar. nakli için beklerken... Anlayacağınız sadece Diğer damarlar gibi bir yerden alıp implant insanı tanrılaştırmakla da kalmayan bu makineler etmek mümkün değil. Çünkü insanda bir bir çok insanın da umudu oldu. tane. İkincisi ise doku mühendisliğinde doku Kaynakça: http://www.ntvmsnbc. com/id/25498402 http://www.cnnturk. com/ekonomi/genel/dunyada-tarihi-kirilma 16 ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 Biyoinformatik Melis Dinçer 10-C Biyoinformatik, biyolojinin çeşitli dalları, ama özellikle moleküler biyoloji ile bilgisayar teknolojisini ve bununla ilişkili veri işleme aygıtlarını bünyesinde barındıran bilimsel disiplin. Bir diğer tanımla, karmaşık biyolojik verilerin derlenmesi ve analiz edilmesi bilimidir. HAYATIMIZA GİRİŞİ 1960’larda başlayan bilgisayar uygulamalarının biyolojide kullanılması girişimi, her iki alandaki teknolojik gelişime paralel olarak hızla ilerlemiş ve böylelikle ortaya çıkan Biyoinformatik dalı bugün en popüler akademik ve endüstriyel sektörlerin başına geçmiştir. Bilgisayarların moleküler biyolojide kullanımı üç boyutlu moleküler yapıların grafik temsili, moleküler dizilimler ve üç boyutlu moleküler yapı veritabanları oluşturulması ile başlamıştır.Kısa sürede çok yüksek miktarlarda veri üreten, endüstri düzeyinde gen ekspresyonu, protein-protein ilişkisi,biyolojik olarak aktif molekül araştırmaları, bakteri, maya, hayvan ve insan genom projeleri gibi biyolojik deneylerin doğurduğu talep sonucunda, bu alandaki bilişim uygulamaları neredeyse takip edilemez bir hızda gelişmiştir. Biyoinformatik dalının ayrı bir (disiplinlerarası) bilim dalı olarak tanınması da son 10 yılda gerçekleşmiştir. 17 ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 ÇALIŞMA ALANLARI Biyoinformatik genel olarak biyolojik problemlerin çözümünde bilişim teknolojilerinin kullanılması olarak tanımlanabilir. En dar tanımı ile genomik sekansları destekleyen biyolojik veritabanlarının oluşturulması ve işletilmesi, en geniş tanımı ile de mevcut tüm bilgisayar uygulamalarının biyolojik problemlerin çözümünde kullanılması olarak anlaşılır. 18 Biyoinformatik modern biyolojinin iki temel bilgi akışını kapsar: 1.Genetik bilgi akışı: Bir organizmanın DNA’sı incelenerek özelliklerinin belirlenmesinden,incelenen bu organizma türünün oluşturduğu toplulukların karakteristik özelliklerine kadar olan bilgi akışı.Elde edilen DNA bilgisi tekrar genetik havuzun tanımlanması için kullanılır. 2.Deneysel bilgi akışı: Biyolojik olaylar gözlenerek elde edilen bilgi, açıklayıcı modeller ile tarif edilir, daha sonra bu modellerin doğruluğu yeni deneyler ile test edilir. Son yirmi yılda temel biyolojik araştımaların klinik tıp uygulamaları ve klinik tıp bilgi sistemleri üzerindeki etkisi daha da belirleyici olmuş ve bugün yeni kuşak epidemiyolojik, tanı, teşhiş ve tedavi amaçlı modüllerin ortaya çıkmasına yol açmıştır. Biyoinformatik çalışmalar temel bilimsel araştırmalara yönelik görünmekle beraber önümüzdeki on yıl içinde kilinik bilişim için vazgeçilmez olacaktır. Örneğin hastaların medikal formlarında giderek artan bir sıklıkla DNA dizilim bilgileri yer almaya başlayacaktır. Bugün ABD’de bazı sigorta şirketleri, risk primleri belirlenirken mevcut genetik tarama test sonuçlarını talep edebilmektedir. Biyoinformatik araştırmalar için geliştirilen algoritmaların çok yakında klinik bilişim sistemlerine entegre olması beklenmektedir. ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 METODOLOJİK ÇALIŞMALAR 1. DNA sıra ve dizilimi araştırmaları 2. Protein sıra ve dizilimi araştırmaları 3. Makromoleküler yapıların (DNA,RNA,protein) üç boyutlu dizilim araştırmaları 4. Küçük moleküllerin (potansiyel terapötik maddeler, aktif peptidler, ribozimler vs.) ligandlarıyla etkileşiminin araştırılması 5. Heterojen biyolojik veritabanlarının entegrasyonu 6. Biyolojik enformasyonun paylaşımının kolaylaştırılması 7. Bilgisayar ile otomize edilmiş veri analizi ve iletimi 8. Etkileşimde bulunan gen ürünleri için bilgi ağları oluşturulması 9. Kimyasal reaksiyonlardan hücrelerarası iletişime kadar pek çok biyolojik faaliyet sürecinin simülasyonu 10. Büyük çaplı biyolojik deneylerden (GENOM projeleri gibi) çıkan sonuçların analizi BİYOLOJİK ÇALIŞMALAR 1. Protein yapı ve fonksiyonun belirlenmesi 2. Herhangi bir biyolojik fonksiyonu arttıran ya da engelleyen küçük moleküllerin tasarlanması 3. Karmaşık genetik fonksiyon ya da regülasyon faaliyetlerinin tanımlanması 4. Tıbbi ya da endüstriyel amaçlı yeni makromoleküller üretmek 5. Genetik faktörlerin hastalık yatkınlığına etkilerini ortaya çıkarmak 19 ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 KİMYA NOBEL ÖDÜLLERİNDEN SEÇMELER Umay Eren Ertekin 10-D 1901 yılından beri verilen kimya Nobel ödülleri hızla gelişen ve çok büyük yenilikler yaşayan kimyanın bir göstergesi olmuştur. Özellikle de son yüzyıldan beri kimya birçok açıdan en önemli çağlarından birini yaşamakta. Verilmiş olan en önemli Nobel ödüllerine ve gelişmelere birlikte bakalım. Ernest Rutherford’a 1908 yılında radyoaktivite üzerindeki çalışmaları için bir Nobel ödülü verildi. Derslerimizden Rutherford’u ünlü ‘gold foil experiment’ı ve atomik modeli ile biliriz aslında, ancak Ernest Rutherford kendisi deneyini 1909 yılında yapmadan önce de nükleer fizik ve kimyada büyük bir öncü olmuştur. Kendisi belki de en bilinen çalışmalarını Nobel ödülünü kazandıktan sonra yapan tek kişidir! Rutherford çalışmalarıyla alfa, beta ve gamma ışınları terimlerini icad etmiş, radyoaktif elementlerin başka elementlere 20 dönüştüğünü kesin olarak ispatlamış ve ‘halflife’ fikirini oluşturmuştur; Rutherford’un büyük bir keşfi, radyoaktif maddelerin kütleden bağımsız olarak hep aynı oran ve zamanda bozunduklarıdır. Rutherford’un dönemi nükleer çalışmaların altın çağıydı; Thomson, Bohr, Geiger gibi büyük bilim insanları hep birbirlerine çok yakın zamanlarda yaşamışlardı. Döneme damgasına vuran ve günümüzde dahi bir idol olan Marie Curie de 1911 yılında radyoaktivite üzerindeki çalışmalarıyla Nobel ödülü kazanmıştır. Fizik dalında da Nobel kazanmasıyla Curie tarihteki iki Nobel kazanan ilk kişidir. Radyum ve polonyum elementlerini keşfetmiş, bu elementleri elde etmek için yeni teknikler geliştirmiş Marie Curie ve radyoaktivitenin kaynağının doğrudan atomlarda olduğunu öne sürmüştür. Radyoaktivite kelimesini de kendisi icatetmiştir! Bu alandaki kayda değer bir başka çalışma ise Frederick Soddy’nin yaptığı ve 1921 yılında bir Nobel ödülü kazandığı çalışmadır. Soddy, radyoaktivitenin atomik boyutta kaynağına bakmış ve izotop kavramının gelişmesine büyük ölçekte katkıda bulunmuştur. 1918 yılında Fritz Haber, amonyakın elementlerinden sentezlenmesi için geliştirdiği metod sayesinde Nobel ödülü kazanmıştır. Bu çok önemli bir keşifti ve günümüzde bile kullanılmaktadır. Amonyak, sentezlenmesi kolay olmayan ancak gübreler, ilaçlar, patlayıcılar ve boyalar gibi birçok önemli bileşiğin üretiminde kullanılan bir maddedir. Haber’in tekniğini oluşturması ve sonraki yıllarda da bu tekniğin ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 Otto Hahn 1944 geliştirilmesi ile amonyumun sentezi büyük çapta yapılabiliyordu. Günümüzde bu yöntem ile üretilen gübre dünyadaki insanların üçte biri için besin sağlamaktadır! Marie Curie’nin en büyük kızı Irène Joliot-Curie ve kocası Frédéric Joliot, 1935 yılında suni radyoaktiviteyi keşfetmeleriyle Nobel ödülü kazanmışlardır. Joliot-Curie, atomların alfa parçacıkları ile bombardıman edilerek radyoaktif hale getirilebileceklerini bulmuştur. Bu, o dönem için yepyeni bir fikirdi. Peter Debye, 1936 yılında dipol kavramını oluşturmasıyla ödüllendirilmiştir. Dipol momenti, polar maddelerde görülen önemli bir etkileşimdir ve maddelerin yapısı bazında önemli bir etkendir. Suyun en önemli özelliklerinden biri polarlığıdır. Eğer su dipol özelliği taşımasaydı iyi bir çözücü olmaz, oda sıcaklığında sıvı halde bulunmazdı. Kışın su kaynakları bir buz tabakası oluşturmaktansa tamamen donar, su canlıları için yaşam göllerde mümkün olmazdı! Kimya ve fizik için dönüm noktası olan bir gelişme Peter Debye fizyonun keşfiydi. yılında bu buluşu için kimya Nobel ödülü kazanmıştır; ancak, birlikte çalıştığı Lise Meitner’in ödüle dahil edilmemesi şaşırtıcı olmuştur. Fizyonun keşfinin büyük bir sonucu nükleer enerjinin ve istenilen izotopların elde edilmesi için yeni bir yöntemin gelişmesi oldu, ancak nükleer silahların geliştirilmesi gibi olumsuz bir sonucu da olduğu kuşkusuz. 1954 ve 1966 yıllarında ödül kazanmış olan Linus Pauling ve Robert S. Mulliken, moleküler bağlar üzerinde çok mühim çalışmalar yapmışlardır. Pauling, elektronegativite fikrini ilk ortaya atandır, rezonans kavramının gelişmesinde büyük katkılarda bulunmuş, proteinlerde α-helix yapısı hakkında araştırmalar yapmıştır. Mulliken de Pauling’in bazı fikirlerini Linus Pauling 21 ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 geliştirmiş ve genişletmiştir. Bu iki bilim insanı günümüzde kimyasal bağlar hakkındaki bilgilerimizin temel kaynaklarındandır. Tarih, arkeoloji ve dünyamız hakkındaki bilgilerimiz açısından büyük bir buluş ise Willard Frank Libby’nin sayesinde 1960 yılında ödüllendirildiği karbon-14 tarihleme yöntemidir. Bu yöntemde, ilk olarak toprağın altından çıkarılan bir organik veya jeolojik objenin içerdiği karbon-14 izotopunun miktarı ölçülür. Sonra da objenin oluşumunun başında atmosferden içine alacağı karbon-14 miktarı bilindiğinden, ve de karbon-14 izotopunun zaman içinde bozunma hızı sabit olduğundan, objenin yaşı hesaplanabilir. Karbon-14 tarihleme yöntemi en iyi 50 000 yıldan genç ve organik maddelerde çalışır, ancak karbon-14 yönteminden yola çıkarak başka izotopları kullanan yöntemler geliştirilmiş ve günümüzde kullanılmaktadır. Tarihte hayatı boyunca iki kere kimya alanında Nobel ödülü kazanmış tek bilim insanı Frederick Sanger’dır. Sanger, 1958 yılında proteinlerin içerdikleri amino asitlerin belirlenmesi ve sıralanması için geliştirdiği orijinal yöntem için, 1980 yılında da nükleik asitlerdeki nükleotidlerin sekanslanması için geliştirilen bir yöntem için Walter Gilbert ile birlikte ödül kazanmıştır. Sanger, ilk ödülü için sekansladığı insulin proteini ile bir proteinin yapısını tamamıyla sekanslayan ilk kişidir. Yakın zamanda gerçekleşmiş olan büyük bir keşif Robert F. Curl Jr., Sir Harold W. Kroto, ve Richard E. Smalley’in fullerenleri bulması oldu. Bu bilim insanları çalışmaları için 1996 yılında kimya dalında Nobel ödülü kazandılar. Fullerenler, karbon elementinin allotroplarından biridir. Farklı fullerenlerin küresel veya tüp şeklinde olmalarıyla doğan önemli özellikleri vardır; en önemli özellikleri çok yüksek dayanıklılıkları, sertlikleri, iletken olmaları ve nanoteknoloji kapsamındaki büyük potansiyalleridir. İlk sentetik nanomakinalar fullerenler ile yapılmıştır; örneğin, iç içe geçmiş dönebilen nanotüpler ile moleküler boyutta bir motor yapılabilmiştir. Nanoteknoloji fullerenlerin keşfinden beri altın çağını yaşamakta, ve nanoteknolojinin birçok alanda, tıptan kozmetiğe, büyük gelişmeler sağlama potansiyeli var. 2011 yılında Dan Shechtman kuasikristaller adı verilen yapıların 22 ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 nobel prize 1996_fullerenes olduğunu kanıtlayarak kimya Nobel ödülüne hak kazandı. Kuasikristallerin normal kristal yapılardan farkı, yapılarının periyodik olmaması, yani kesin olarak tekrarlanan şekiller içermemesidir. Örneğin, bazı kuasikristaller pentagon veya dekagonal şekillerin tekrarlanması ile oluşmuştur ve bu yapılar boşluk bırakmadan bir kristal yapısı oluştursa da şekiller arasındaki tekrarlanma mükemmel değildir ve çoğu kez çok karmaşıktır. Halen çok yeni bir keşif olan kuasikristaller gelecekte görülmemiş özellikleri keşfedilerek hayatımızda büyük fark yaratabilirler. Gelecekte özellikle bilgisayar teknolojileri ve dijital modelleme konularında büyük gelişmeler bekleniyor. Bu yıl da Martin Karplus, Michael Levitt ve Arieh Warshel’e verilmiş olan ödül geliştirdikleri kimya bilgisayar simulasyon programları içindi. Karmaşık tepkimelerin veya birleşmiş kuantum etkilerin en iyi gözlemleme şansımız bilgisayar simulasyonları ile, günümüzde dijital modellemeler klasik deneyler kadar önem taşıyor. Nanoteknoloji, ilaç tasarımı ve materyel mühendisliği gibi hızla gelişen başka alanlanlarda birlikte gelecekte kesinlikle birçok büyük ve heyecan verici gelişmelerin olacağından emin olabiliriz. Quasicrystal Kaynakça “Carbon Nanotube.” Wikipedia. Wikimedia Foundation, 12 June 2013. Web. 10 Dec. 2013. <http://en.wikipedia. org/wiki/Carbon_nanotube>. “Haber Process.” Princeton University, n.d. Web. 08 Dec. 2013. <http://www.princeton.edu/~achaney/tmve/ wiki100k/docs/Haber_process.html>. Kuban, Glen. “How Fossils Are Dated.” K-Paleo. Glen Kuban, n.d. Web. 10 Dec. 2013. <http://paleo.cc/kpaleo/ fossdate.htm>. “Linus Pauling Biography.” Linus Pauling Institute at Oregon State University. Oregon State University, n.d. Web. 10 Dec. 2013. <http://lpi.oregonstate.edu/lpbio/lpbio2.html>. “List of Nobel Laureates in Chemistry.” Wikipedia. Wikimedia Foundation, 12 Feb. 2013. Web. 10 Dec. 2013. <http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Nobel_laureates_in_Chemistry>. “Marie Curie.” Wikipedia. Wikimedia Foundation, 12 May 2013. Web. 08 Dec. 2013. <http://en.wikipedia.org/ wiki/Marie_Curie>. Steinhardt, Paul J. “Quasicrystals.” Quasicrystals. Princeton University, n.d. Web. 10 Dec. 2013. <http://wwwphy. princeton.edu/~steinh/quasicrystals.html>. “The Nobel Prize in Chemistry: The Development of Modern Chemistry”. Nobelprize.org. Nobel Media AB 2013. Web. 9 Dec 2013. <http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/themes/chemistry/malmstrom/index.html> “Water Molecule.” World of Molecules. World of Molecules, n.d. Web. 10 Dec. 2013. <http://www.worldofmolecules. com/water/water1.htm>. 23 ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 Fen Bilimleri Telefonlarımızda Alp Kaan Kutay 10-C Günümüzde bilim öğrenmenin tek yolu, üniversitelerde hayatımızın en güzel yıllarını sınıflarda ders dinleyerek geçirmekten ibaret değildir. Hepimizin sahip olduğu akıllı telefonlar sayesinde bilim öğrenmek eskisine göre çok daha kolay bir hale geldi. Elimizdeki telefonların kendi uygulama mağazaları içinde yüzlerce hatta binlerce bilimle ilgili uygulama yazıldı. Bunların hepsi parmağımızın sadece bir dokunuş uzağında. Ücretli veya ücretsiz olan bu uygulamalar bilimle ilgilenen herkes için faydalı olabilir. OzAtlas Avustralya’nın biyoçeşitliliği hakkında araştırmacıların kafasındaki düşünceyi netleştirmek ve merak eden herkesin merakını gidermek için yapılmış bu uygulama içerisinde, Avusturalya’da yaşayan bitki, hayvan ve mikroorganizmalar hakkında kullanıcılar bilgi alabilir. Mesela bir kuş türünün bir fotoğrafına bakarken bilimsel adlarını ve nerelerde görüldüğünü harita üzerinden görebilirler. Bu uygulamada ökaryot bir hücrenin oksijenli solunum, mitoz, mayoz, fotosentez ve salgılama gibi aktivitelerin öğretilmesinin yanı sıra animasyonlarda bulunduran uygulamada her konunun sonunda da 5 tane sorudan oluşan bir quiz vardır. İsteyen bir videodan isteyen de yazılmış olan yerleri okuyarak konuyu çalışabilir. 24 ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 Mitosis İsminden de anlaşılacağı üzere bu uygulama ökaryot bir hücrede mitoz bölünmenin nasıl gerçekleştiğini interaktif görüntülerle anlatmaktadır. Mitozun hangi evresini isterseniz onu sesli bir şekilde anlatıyor ve anlattıktan sonra yazı olan kısmın üstündeki hücre modelinden anlattığı olayı yapmanızı istiyor. Sonra isterseniz mitoz bilginizi bir dizi soruyla test edebilirsiniz. Plant Histology Bu uygulama bitki hücrelerinde gerçekleşen mitoz ve mayoz bölünmeler hakkında hem bilgi vermektedir hem de bölünme esnasında bir hücrenin mikroskop altındaki görüntüsünü verip onun hangi evrede olduğunu sorarak daha önceden öğrenilenlerin pekişmesine yardımcı olmaktadır. Human 5. Anatomy Bir insanın vücudundaki sinir, sindirim, salgı, üreme sistemlerini ve ayrıca kaslarla kemikleri öğrenmek için ideal olan bu uygulama hem öğretiyor hem de eğlendiriyor. Sonra ise öğrendiklerinizi test etmek için de bir bölümü bulunmakta. 25 ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 Science Glossary Bilimle ilgisi olan herkes için yararlı olan bu uygulamada bilimle ilgili kelimelerin tanımlarıyla beraber olmasının yanı sıra bilime geçmişte katkısı bulunmuş bilim insanlarının kısa biyografileri de bulunmakta. iElements-Periodic Table Of Elements Adından da anlaşılacağı üzere bu uygulamada periyodik tablodaki elementleri inceleyebilirsiniz. Bir elementin üstüne tıklayıp “more info” tuşuna basarsanız o element hakkında aklınıza gelebilecek her bilgiye ulaşabilirsiniz. Yoğunluğundan erime, kaynama noktalarına kadar her bilgi her element için mevcuttur. 26 HudsonAlpha iCell Bu uygulamayı açtığınızda karşınıza inceleyebileceğiniz 3 tür hücre çıkıyor: Hayvan, bakteri ve bitki. Bu üç tür hücrenin her biri için organellerin sizin seçeceğiniz düzeyde açıklamaları bulunuyor. Hücreye yakınlaştıp uzaklaştırabileceğiniz, organelleri inceleyebileceğiniz interaktif bir hücre modeli de var. ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 3D Brain Bu uygulamada beyinin tüm bölümlerini inceleyebileceğiniz interaktif bir beyin modeli karşınıza çıkıyor. Beyinin loblarının nerede olduklarını görüp onlar hakkında bilgi sahibi olabileceğiniz ve kimlerin üstünde araştırma yapıp neler bulduklarını öğrenebileceğiniz bir kısım da var. Video Biology George Wolfe tarafından anlatılan birçok biyoloji konusunun bulunduğu videoların olduğu uygulamada 5 ila 20 dakika arasındaki eğitici videolar var. İnternet üzerinden izleyebileceğiniz bu videoların altlarında o derste ne anlatıldığının bir özeti de bulunmakta. 27 ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 KRİSTALOGRAFİ Hande Işıl Akçay 10-F Kristalografi, kristalleşmiş maddeleri ve bu maddelerin oluşumuna, yapısına, geometrik, fiziksel ve kimyasal özelliklerine ilişkin yasaları inceleyen bilimdir. Mineralojinin, katılar fiziğinin ve kimyasının ve gereç biliminin de temelidir. Minerallerin şekillerini inceler. X ışınları ile yapılan yapı incelemelerinde, atom veya moleküllerin, üç boyutlu olarak dizilimlerini inceler. Mineral kristallerinde fizikokimyasal olarak, atom ve moleküller belirli bir düzen içinde bulunurlar. Kristal ortamlar homojen ve anizotroptur, yani özellikleri kristalin bütün yüzeyinde aynıdır ve doğrultuya bağlıdır. Şekilsiz yani amorf kristallerde veya minerallerde, atom veya moleküller rastgele bir dizilme gösterirler. Mineraller oluşum esnasında katılaşırken uygun şartlarda düzgün yüzeyli, düzenli geometrik şekiller gösterirler. Ulusal Kristalografi Derneği 2001 yılında Ankara’da kurulmuştur ve Avrupa Kristalografi Derneği’nin (ECA) üyesidir. Kristalografi alanında akademik ve endüstriyel faaliyetlerde bulunan 150’nin üzerindeki üyesiyle ülkemizi bu alanda yurtdışında da temsil etmektedir. 28 Ulusal Kristalografi Derneği’nin temel amaçları, gençlerin kristalografi alanındaki araştırma ve eğitimlerinin desteklenmesi, çalışmalarında x-ışını tekniklerine ihtiyaç duyan farklı disiplinlerden araştırmacılarla işbirliğinin kurulması, Türkiye’de Kristalografi biliminin anlaşılması, gelişmesi ve yaygınlaşmasına katkı yapmak, bu alanda bilimsel etkinliklerde bulunmaktır. Kristalografi atomik ve moleküler yapıyı inceler. Kristalograflar, bir malzeme içerisindeki atomların nasıl düzenlendiğini bularak bu malzemelerin atomik yapısı ile özellikleri arasındaki ilişkiyi anlamaya çalışırlar. Kristalografinin doğuşu kabul edilen, x-ışınlarının keşfedilmesi nedeni ile verilen ilk Nobel Ödülü’nün üzerinden 100 yıl geçmesi bağlamında, Temmuz 2012 Birleşmiş Milletler Genel Kurulu’nda 2014 yılı, Dünya Kristalografi Yılı olarak kabul edilmiştir. KAYNAKÇA: http://www.ukd.org.tr/ http://tr.wikipedia.org/wiki/Kristalografi ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 IGEM “INTERNATIONAL GENETICALLY ENGINEERED MACHINE” YARIŞMASI Sentetik biyoloji yeni fonksiyonel biyolojik sistemler dizayn etmek ve bunları canlı sistemlere entegre etmek amacıyla ortaya çıkan biyolojinin alt dallarından biridir. Sentetik biyoloji terimi ilk defa 1974 yılında Waclaw Szybalski tarafından kullanılmıştır. Bu alan mühendislik ile biyolojiyi birleştirir. Enerji ve gıda üretimini sağlamayı, insan sağlığının ve çevrenin korunmasını amaçlar. iGEM (International Genetically Engineered Machine) ise takımların sentetik biyoloji üzerine çalışarak tasarladıkları projelerle yarıştıkları bir organizasyondur. Bu üç günlük organizasyon 2003 yılında MIT’de (Massachusetts Institute of Technology) başlatılmıştır. Buna göre her takıma yazın başında projelerinde kullanabilmeleri için standart bazı biyolojik parçalar (kitler) gönderilmektedir. Böylece bütün yarışmacı takımların bu standart malzemeleri Deniz Siso 12-A kullandığından emin olunur ve bu sayede bazı okulların imkanlarının kısıtlı olmasından dolayı ortaya çıkan dezavantajları ve haksızlıkları ortadan kaldırmış olarak, adil ve çekişmeli bir yarışma ortamı hazırlanmaktır. Okullarında bu kitleri kullanarak çalışan takımlar yeni biyolojik sistemler kurarlar ve canlı sistemlerde çalışmalarını sağlarlar. Bu anlamda iGEM’in proje dizayn etme ve yarıştırma formatı motive edici ve etkili bir öğretme metodu olmuştur. iGEM, şu anda dünya çapındaki en geniş kapsamlı sentetik biyoloji organizasyonudur. 2011 yılına kadar yalnızca üniversiteleri kapsar halde olan iGEM, 2011 yılından itibaren liseli öğrencilerin de katılımına açılmıştır. 2004 iGEM yarışması beş Amerikan üniversitesinin -Boston University, Caltech, MIT, Princeton, the University of Texaskatılımıyla yapılmıştır. Ardından yarışma 2005 yılından itibaren her yaz organize edilmeye başlanmıştır. Kapsamını ise 100’den 29 ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 fazla üniversite ve 26 farklı ülkeye kadar genişletmiştir. Geçen senelerde yapılmış projelerden biri “arsenic biodetector”dü. Bu projenin amacı arsenik konsantrasyonuna göre pH değişikliği yaratan ve böylece arsenik konsantrasyonunu belirleyen bir biyosensör yapmaktı. Takımın amacı gelişmemiş ülkelerde sulardaki arsenik miktarını ölçmeye yardımcı olmaktı ve yapılan aracın ekonomik, kolay taşınabilir ve kolay kullanılabilir olmasıydı. Başka bir önemli projesi olan takım ise Heidelberg’di. Bu takım hem bir proje yapmıştı hem de kendilerini toplumu sentetik biyoloji hakkında bilgilendirmeye adamışlardı. Bir başka örnek ise “E Chromi” projesiydi. Cambridge takımının bu projesi ise yine bir biyosensördü. Bu takım farklı pigmentler üreten bir bakteri dizayn ederek farklı renkler elde etmeyi başarmışlardı. iGEM’in birçok etkileyici yönü vardır. İlk olarak, iGEM’e katılarak biyolojik sistemler tasarlamak için takım halinde çalışan lise ve üniversitelerdeki öğrenciler biyoteknolojiye ilgi duymaya başlamışlardır. Ayrıca gençler, yeni ve yaratıcı fikirler üretebilen genetik mühendisler olabileceklerini göstermişlerdir. Bu 30 yaratıcı fikirlerle oluşturdukları bazı başarılı çalışmaların örnekleri muz gibi kokan, çevreyi kirleten maddeleri algılayan ve gökkuşağı renklerinde pigmentler üreten “Escherichia coli” bakterisidir. Bunun dışında, iGEM’in standart biyolojik kısımlar üzerinde çalışmalar yapılarak yürütülmesi bu organizasyonu daha etkili kılmıştır. Buna göre yarışmanın başında iGEM öğrencilerinin ellerine mevcut olan en iyi kitler ulaşır ve bu öğrenciler kendi istedikleri parçalarla kitleri birleştirerek yeni parçalar oluştururlar. Gelecekteki öğrenciler de önceki öğrenciler tarafından oluşturulmuş parçaların üzerinde kendi projelerini geliştirebilirler. Bu sayede şu anda iGEM öğrencilerinin kullanabileceği binlerce yeni parça mevcuttur. Ödüller, en başarılı olarak görülen ve özel olarak seçilen belli takımlara verilse de belirli şartları karşılayan herhangi bir iGEM takımı altın madalya kazanabilmektedir. Ayrıca takımlar yarışmadan önce madalya almak için gerekli olan koşullar hakkında bilgilendirilir; böylece her takım değerlendirmenin neye göre olacağını bilir. Bunun dışında, başka bir iGEM takımına yardım eden veya mevcut kit parçalarını geliştiren iGEM takımları da ödüllendirilmektedir. Her bölümde ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 (yemek, enerji, çevre gibi) en iyi projeler seçilmekte ve bu projelere ödül verilmektedir. En değerli görülen ödül ise “BioBrick” ödülünü kazanan takıma verilen “Grand Prize” ödülüdür. Kazanan takım bu ödülü bir yıllığına taşır ve ardından sonraki yıl aynı ödülü kazanan takıma aktarır. iGEM bir çok yönden başarılı olmuş olsa da bazı zorluklarla karşılaşmaktadır. Öncelikle, kendi kaynaklarını bulup iGEM’in katılım ücreti dahil projelerini yaparkenki tüm masrafları karşılamak takımların kendi sorumluluklarıdır. Burada sorun iGEM’in uluslararası doğasından kaynaklanmaktadır. Her ülkenin masrafları karşılama biçimi değişmektedir. Ayrıca birçok öğrenci yarışmayı çok ciddiye almaktadır. Bu nedenle takımları finalist listesine giremediğinde öğrenciler büyük hayal kırıklıkları yaşamaktadır. Bunun dışında iGEM’e çok zaman harcanması gerektiği için takımlar birlikte çok fazla zaman geçirmektedir ve bu da takım içinde huzursuzlukların çıkmasına ve takım üyelerinin ilişkilerini olumsuz etkilenmesine sebep olmaktadır. ODTÜ’nün de iGEM takımı vardır. 2007’den beri ülkemizi iGEM’de temsil eden bu takım, 2012 yılında insanlar ve birçok canlı için zararlı olan CO gazını bitkilerin fotosentez yaparken kullandığı karbondisoksit (CO2) gazına çeviren bir canlının genini başka bir canlıya aktarmayı başarmışlardır. Bu şekilde karbonmonoksiti karbondioksite çeviren bir sistem yapmışlardır. Bu proje ile iGEM Amsterdam ayağında Bronz madalyaya layık görülmüşlerdir. ODTÜ iGEM 2013 Takımı ise bitkilerin polenleşmesinde büyük bir role sahip olan arıların böcek ilaçlarındaki kimyasallar ve besleyici olmayan gıdalarla beslenmeleri nedeniyle ölmelerini engellemeye ve bu sorunu çözmeye odaklı “Bee Subtilis” diye adlandırdıkları bir proje yapmışlardır. Bu projede arıların midesinde arılarla beraber yaşayan bakterileri kullanmışlardır. Bu bakteriler üzerinde dizayn ettikleri biyolojik sistem ile arıların kimyasallara karşı dirençli hale gelmelerini sağlamayı amaçlamışlardır. Başka bir sistem olarak da iGEM ODTÜ takımı arıların midesinde arılar için gerekli ve doğal olan fakat maaliyeti fazla olduğu için yemlerine katılmayan bir besini üreten biyolojik bir sistem geliştirmişlerdir. Ayrıca bu bakterilerin arı dışında yaşamamalarını sağlayacak bir sistem kurmuşlardır. Bu proje ile “METU-Turkey” Takımı, 11-13 Ekim 2013 tarihleri arasında Fransa’nın Lyon kentinde gerçekleştirilen iGEM Avrupa Şampiyonası’nda altın madalya kazanmıştır. 2007 yılından bu yana Orta Doğu Teknik Üniversitesi öğrencileri, iGEM yarışmasında toplamda 4 bronz, 3 gümüş ve 1 altın madalya kazanmıştır. Okulumuzun da bu sene kurulmuş olan bir iGEM kulübü ve bu kulüpten oluşan bir iGEM takımı bulunmaktadır. Bu sene ODTÜ Geliştirme Vakfı Lisesi’ni ilk defa iGEM yarışmasında temsil edecek olan bu takım “METU-Turkey” takımından teknik ve teorik destek almaktadır. iGEM, biyoteknolojiyi destekleyen ve aynı zamanda sentetik biyoloji konusunda öncülük eden uluslararası bir organizasyon olmayı başarmıştır. Sentetik biyolojiye büyük katkılar sağlamış ve sağlamaktadır. Bu anlamda çok önemli, prestijli ve başarılı bir organizasyondur. Kaynakça: Christina D Smolke, Nature Biotechnology, “Building outside of the box: iGEM and the BioBricks Foundation”, 1099-1100-1101-1102, Volume 27, Number 12, December 2009 http://2012.igem.org/Team:Fatih-Medical/ Survey_TR http://www.metu.edu.tr/tr/duyuru/odtu-igemtakimi-igem-avrupa-sampiyonasinda-altinmadalya http://metuigem.com/ http://igem.org/Main_Page http://2013.igem.org/Main_Page http://en.wikipedia.org/wiki/International_ Genetically_Engineered_Machine 31 ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 Rubik Küpü Yüzyılın Bulmacasının Matematiği Umut Berk Bilgiç 11-C Hepimizin tanıdığı bu oyuncak, 1974 yılında Hollandalı heykeltıraş, tasarımcı ve mimar Prof. Ernő Rubik tarafından icat edildi. İlk başta “Magic Cube” adı altında piyasaya çıkan bu oyuncak, insanlık tarihinin en çok satan, en çok tüketici ve inovasyon ödülüne sahip bulmacasıdır. Günümüz verilerine göre 450 milyondan fazla satılan bu oyuncağı bilmeyen yoktur diyebiliriz. Crazy Copter Cube Günümüzde en çok tanınan modeli üç katmanlı ya da genel adıyla “standart” küptür. Fakat çok farklı modeller de vardır. Küpler 3 boyutlu eksenlerdeki parça sayılarına göre ayrılırlar. Örneğin standart küp “3x3x3”lük bir küptür. 2x2x2, 4x4x4, 11x11x11 hatta 2x2x4 gibi boy ve şekillerde de küpler vardır. 32 ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 Oyuncak olmasının yanı sıra, insanlar bu işi yarışma konusu da yapmışlardır. İlk defa Budapeşte’de düzenlenen yarışmanın birincisi, Jury Froeschl, 3x3x3’lük bir küpü yaklaşık 39 saniyede çözerek zamanının dünya rekorunu kırmış oldu. Günümüzde tek çözüm rekoru 5.55 saniye ile Mats Valk’a aittir. Başka bir rekor ise lakabı “Master” olan Feliks Zemdegs’e aittir. Zemdegs, 3x3x3’lük küpü ortalama 6.24 saniyede çözerek 5 çözüm ortalaması rekorunu kırmıştır. Rubik Küpünün başka bir can alıcı noktası ise arkasında yatan matematiktir. Bir 3x3x3 küpün alabileceği farklı kombinasyonları hesaplayabiliriz. Zor görünüyor olsa da, aslında oldukça basit. İlk başta hangi parçaların hareket edebilir olduğunu düşünmeliyiz. Bir standart küpte 20 oynayabilen parça vardır. Bunların 8’i köşe, 12’si kenar parçalarıdır. Her 8 köşe 8! şekilde yer değiştirebilir, ve her yer değiştirme için köşenin 3 olası rotasyonu vardır. Bu da 83 farklı kombinasyon daha demektir. Kenar parçaları ise iki yüzden oluşur. Her kenar parçası 12! şekilde yer değiştirebilir ve her yer değiştirme için kenarın iki farklı rotasyonu mevcuttur. Bu da 122 farklı kombinasyonu daha eklememiz gerektiği anlamına gelir. Fakat çözülebilir bir Rubik küpünde köşe rotasyonlarının sadece üçte biri, kenar rotasyonlarının da iki de biri doğrudur ve bu kenarların köşelerle doğru şekilde eşleşmesi gerektiğini düşünürsek, köşe ve kenar arası bütün eşleşmelerinin sadece yarısı doğrudur diyebiliriz. Başka ilginç bir bilgi ise, bir MIT araştırmasına dayanmaktadır. Bu 4,3 x 1019 olasılıktan çözmesi en çok hareket gerektiren yani teorik olarak çözülmesi en zor durumun çözülmesi 20 hareket gerektiriyor, bu durumu çözen hareket dizisine ise “God’s Algorithm” ya da “Tanrı’nın Algoritması” adı verilmiştir. Eğer 7x7x7’lik bir küpü ele alırsak ve her bir farklı yüzünü bir atom ile simgeleseydik, bütün çözümleri barındırmak için ne bir, ne on, ne de yüz.. Tam tamına 1080 evrene ihtiyacımız olurdu! Çünkü 7x7x7’lik bir küpte tam tamına 19 x 10160 tane olası kombinasyon mevcuttur. Prof. Rubik, bu küpü üniversite öğrencilerine 3 boyutu açıklamak için yaratmıştı, fakat evrenler dolusu kombinasyonları insanların avuçlarına taşıyacağını kim bilebilirdi? Formüle edersek 3x3x3’lük bir Rubik küpünün parçalanmadan alabileceği bütün olası farklı durumların sayısı: 33 ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 Temel Bilimler Uygulamalı Kış Okulu Öykü Çağla Arda Kış okulu denilince öğrencilerin aklında yoğunlaştırılmış bir program görüntüsü oluşuyor. Dolayısıyla tatilinin bir haftasını böyle bir programa ayıracak olma düşüncesi öğrenciyi sürecin asıl getirilerini ve içeriğini doğru olarak kavramaktan uzaklaştırıyor, eğlenceli kısımlarını kaçırmasına neden oluyor. Fakat kış okulu, ismi ilk duyulduğunda akılda oluşan o kalıplaşmış yoğun ve belki de bunaltıcı bir sisteme dayalı olan eğitimden oldukça uzakta bir deneyim yaşamanızı sağlıyor. Getireceği faydalarını anlamak, içerisinde yer almadan pek de mümkün olmayacağı gibi, edindiğim bir haftalık tecrübeye dayanarak sizlere kesinlikle bilime ilgi duyan öğrencilerin yer almak isteyeceği türden bir program olduğunu söyleyebilirim. Bu programda üniversitede öğrenimine devam eden öğrenciler ve bu öğrencilere 34 10-D ders anlatan üniversite hocalarıyla birebir iletişim kurma fırsatı yakalıyorsunuz. İlk dersimizde yapılan tanıtım sunumu sırasında en çok dikkatimi çeken şey, bütün öğretim görevlilerinin herkes tarafından ünü ve başarısı bilinen yerlerde eğitimlerini tamamlayıp master ve doktora yapmış olmalarıydı. Kendilerinden ders dinleyebilmek, sunum sırasında ve sonrasında aklımıza takılanları sorma şansı elde etmek ve laboratuvarlarda bizlere eşlik etmeleri oldukça yararlıydı. Laboratuvarlarda yapılan deneylerde ise derslere kıyasla daha aktif olarak yer aldık. Çünkü işlemin hazırlanış ve yapılış sürecini bizzat kendimiz yürüttük. Bizlere verilen yönergelerden ve görevli kişilerin anlatımlarından yola çıkarak öncelikle malzemelerimizi temin ettik, daha sonra gerekli sıvıları tüplere veya beherlere yerleştirdik, ardından da istenilen reaksiyonun gerçekleşmesi için gerekli adımları uyguladık. Bu deneyler sırasında herkesin en çok zevk aldığı kısım renk ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 değişimleri ve gösteri deneyleri olmuştur diye tahmin ediyorum. Okulda öğrendiklerimizden yola çıkarak deney basamaklarıyla ilgili yorum yapabildiğimiz yerler geldiğinde de herkesin yüzünde oluşan gülümsemeyi atlamamak lazım tabii. Laboratuvar saatleri ve seminerler sırasında sabun yapımından DNA yürütmeye, ışık spektroskopisinden yeşil kimyaya, organik kimyadan kuantum kimyasına kadar üniversitede öğretilen birçok dersi ve bu derslerle ilgili yapılan birçok uygulamayı tanıma şansı bulduk. Tüm bunların yanı sıra şehir dışından gelen arkadaşlarımızla da bu deneyimi paylaşabilmek, içinde bulunduğumuz ortamı Senfoni orkestrasını dinleme, ODTÜ müzesini gezme, oyun oynama gibi imkanlar bulduk. Ve bu sürecin sonunda edindiğimiz güzel anılar adına düzenlediğimiz yemekte gördük ki, şehir dışından gelen arkadaşlarımız ve bizler, yaşça büyük olan üniversite öğrencilerinden hem bir şeyler öğrenmiş hem de onlarla kaliteli vakit geçirebilmiştik. Kısacası bizlerin fikirlerine göre, tatilinizin bir haftasını bu programa ayırmış olmak sizin için bir kayıp olmayacak. Hem sosyalleşme için hem de bilim için çeşitli konularda kendinizi geliştirebileceğiniz ve arkanıza dönüp baktığınızda “iyi ki katılmışım” diyebileceğiniz bir fırsatla tanışacaksınız. Bizleri bu fırsatla tanıştıran Biyoloji öğretmenimiz Tuğba İnanç Gök’e, ODTÜ Kimya Topluluğuna ve İGEM öğrencilerine çok teşekkür ederiz. Umarım bir gün siz de kış okulu ailesinin bir parçası olup edindiğimiz güzel deneyimlere ortaklık edersiniz... daha eğlenceli ve ilgi çekici kıldı. Öğrenmeye meraklı fakat konu hakkında bir o kadar bilgisiz sayılan bizler, birbirimizden güven alarak yaptığımız her şeyi sorguladık ve kavramaya çalıştık. Bu sayede bizlere öğretilenler daha da kalıcı oldu. Program bitimindeki faaliyetlerin ise sosyal bir ortamın oluşmasında büyük rolü vardı. 35 ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 HİBRİT ARABALAR İlter Sezan 9-E Günümüzde yakıt fiyatları gün geçtikçe artıyor. Dizel olsun, benzinli olsun, otomobil almak isteyenler araçların yakıt özelliklerine dikkat ediyorlar. Artık yakıt tasarrufu için küçük araçlar tercih edilmeye başlandı bile. Ayrıca otomobil teknolojisi de günden güne gelişiyor. Daha fazla yakıt tüketen araçlar sera gazları üreterek çevreye zarar veriyor. Şirketler, daha az yakıt tüketen ve çevre dostu olan motorlar üretmek amacıyla, hibrit denilen bir teknoloji geliştirmeye başladılar. Türkçede melez anlamına gelen hibrit (hybrid), elektrik ve benzin birleşiminden oluşan motorlara sahip araçlar için kullanılan bir kelimedir. 36 ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 Birinci nesil hibrit arabalarda bulunan elektrik motoru, benzinli motorun devri düştüğünde devreye giriyordu. Bundan dolayı yakıttan tasarruf ediliyordu. Bu sistem sayesinde, özellikle sıkışık trafikte tüketilen yakıt ve üretilen sera gazı miktarı sıfırlanıyordu. Yeni hibrit sistemlerinde ise, elektrik motoru, benzinli motor daha yüksek devir yaparken bile devreye girebiliyor. Dolayısıyla %30 civarında enerji tasarrufu sağlanıyor. Günümüzde, benzinli hibrit arabaları piyasada görmemiz ise mümkün. Hibrit arabalar, elektrikli arabalara geçişi kolaylaştıracak bir sistem gibi görünüyor. Honda’nın Civic ve Insight modelleri, Toyota’nın Prius modeli, RX 400h, Audi’nin A6L e-tron modeli, Hyundai’nin Sonata Hybrid modeli bu tür araçlara örneklerdendir. Şirketler bu konuda da rekabete gireceğinden yeni modellerin gelmesi beklenmektedir. 37 ELMA AĞACI | SAYI: 15 | HAZİRAN 2014 Hibrit arabaların çalışma ilkesi şu şekildedir: Otomobilin benzinli motoru, araba kalkarken yani yeni çalışmaya başlarken ve yüksek hızda giderken kullanılıyor. Yani 0-12 km/h ve 80 km/h ve üstü hızlarda benzinli motor devrede oluyor. Elektrik motoru ise bu 12 km/h ve 80 km/h hızlarındaki aralıkta kullanılıyor. Hibrit arabaların birçok avantajı vardır. Bunlardan birkaçı: • Hibrit arabalar düşük kullanım maaliyeti ve yüksek performansı birleştirir. • Hibrit araçlarda benzinli motor, kalkma zamanında ve yüksek hızlarda elektrik motoruna destek olur. • Aynı boyutlarıyla karşılaştırıldıklarında, hibrit araçların kullanım maliyeti daha düşüktür. • Elektrikli motorlar kalkışlar için ek güç sağlar. • Hibrit araçlar tükettiği yakıt ve saldığı CO2 miktarından dolayı çevre dostudur. Kaynakça http://tr.wikipedia.org/wiki/Hibrit_(otomobil) http://en.wikipedia.org/wiki/Hybrid_vehicle http://hybrid.nedir.com/ http://www.bilgiustam.com/hybrid-hibritmotor-nedir/ http://www.teknoseyir.com/31887/hibridotomobil-nedir-nasil-calisir-avantajlarinedir/ 38 10.İSTANBUL BULUŞ ŞENLİĞİ Bahadır Sezen Mert Akol Efe Ovacık Her sene olduğu gibi bu sene de yarışmaya katılmaya karar verdik.Ben, Mert ve Levent. Bu seneki yarışmanın kuralları şöyleydi: Bir golf topunu bir piramidin tepesindeki deliğe 5 m uzaklıktan en kısa sürede gönderecek bir cihaz yapmaktı. Beraber düşünüp yaptığımız ilk tasarım bir ay sürdü. İlk tasarımımızın atış denemelerinin olduğu dönemde, grupça aldığımız karar ile Levent gruptan ayrıldı ve Efe aramıza katıldı. Efe geldikten kısa bir süre sonra tasarladığımız ilk cihazın atış denelerinden aldığımız yetersiz sonuçlar nedeniyle, tasarımımızı geliştirerek daha iyi bir cihaz yaptık. İlk cihazın değişmesinin nedeni, atış hızı ve kurallara uygunluk açısından yeterli olmamasıydı. Bu cihazda 4 parça ahşap rayın arasında hareket eden PVC borunun ucuna top yerleştirdikten sonra ahşap ile PVC arasında gerilen lastiğin PVC boruyu ittirerek topun piramide doğru yuvarlanmasını sağladık. Yetersiz olduğunu düşündüğümüz şey ise PVC borunun topun yuvarlandığı düzeyden yüksek olması nedeniyle, topun yuvarlanmak yerine sekerek gidiyor olmasıydı. Süre ve yön açısından bizi yavaşlatacağını düşündüğümüzden dolayı ikinci tasarımımızı yaptık. Bu tasarımda, ahşap platformun üzerindeki iki ahşap ray arasında hareket eden tahta çubuk kullandık. Bu sayede topun başlangıcından itibaren yerde kalmasını sağladık ve kurallara uygun olarak daha hızlı ve isabetli atışlar yaptık. Atışlar sırasında aletin kendi ivmesi nedeniyle olduğu yerden ileri kaymasını engellemek amacıyla platformun altına kaydırmaz kauçuklar koyduk ve cihazın üzerine ilave ağırlıklar yerleştirdik. Ancak bunlar cihazın kaymasını engellemedi. Daha sonra ikinci tasarımı daha kaliteli ve pürüzsüz malzemeler ile tekrar yaptık. Böylece tasarımımız son halini almış oldu. Atışlar ile ilgili gerekli ayarlamaları yaptıktan sonra bu tasarımla İstanbul’a gitmeye hazırdık. Hepimiz çok heyecanlıydık ama aramızda en heyecanlı olan Burhan Hoca’ydı. Yarışma tarihi geldi. Gece 12 de yola çıktık. Sabah İstanbul’da yarışmanın yapıldığı Bilgi Üniversitesine ulaştık. Yarışmadan önce yarış alanında diğer takımların yaptığı cihazları görünce çok şaşırdık. Çünkü yarışmanın kurallarının aksine bu cihazlar topu bizim gibi yerden atmak yerine havadan fırlatıyorlardı. Buna rağmen hakemler olması gereken kuralları uygulamadılar ve havadan atışa izin verdiler. Bu durum bizim için çok büyük bir dezavantajdı. Çok üzüldük ve hayal kırıklığına uğradık. Ancak elimizden gelenin en iyisini yapmaya çalışacaktık. Yarışmaya başladıktan sonra yapılan atışlar sırasında alınan dereceler bizi motive etti, çünkü havadan atmak gibi büyük bir avantaja sahip olmalarına rağmen, bizim denemelerimizde kaydettiğimiz sürelere yakın sonuçlar ortaya çıkıyordu. Ayrıca hakemlerin süreyi bilimsel bir temele dayanmadan sadece kendi ellerindeki kronometrelerle ölçmeleri tam anlamıyla adil bir yarışma olmasını engelliyordu. Sıra bize geldiğinde çok heyecanlıydık. Yine de en heyecanlımız Burhan Hoca’ydı. Hakemler ODTÜ Kolejinin atış yapacağını söylediğinde salonda bir sessizlik oluştu. Seyirciler ve diğer takımlar atışımızı dikkatle izliyordu. Buradan bu yarışmada ODTÜ Kolejinin saygın bir rol kazandığını fark ettik. Burhan Hoca daha da heyecanlandı. Atış yaptıktan sonra ikinci sıraya yerleştik. Bu sene de ikinci olmamıza rağmen bu bizi sevindirdi çünkü bizi geçen takım kural dışı ve havadan atış yapmıştı. İkincilik kupamızı aldık. Kural dışı atış yapan bir takımın itirazları, sonucu değiştirmedi. Kendi emeğimizin ürünü bir cihazla yarışarak ikinci olmak bizi çok gururlandırdı. Daha sonra yola çıktık ve Ankara’ya döndük.
Benzer belgeler
2015 Eğitim ve Öğretim Yılı
önlenmesi için dergimizi sadece
elektronik ortamda yayınlamaya
karar verdik.
İçinizdeki bilim aşkının ortaya
çıkması dileğiyle, iyi okumalar.
