Pesach Benson • 9 Kasım 2026

Kudüs, 9 Kasım 2026 (TPS-IL) — İsrailli ve Hintli araştırmacıların ortak çalışması, mekanik hareket ile elektrik arasında daha önce bilinmeyen bir bağlantıyı ortaya çıkararak tek bir molekülün dönüşünün elektrik akımını iletme kapasitesini 100 kata kadar artırabildiğini gösterdi.

Araştırma, merkezi bir milin etrafına sarılmış spiral bir bıçaktan oluşan antik bir mekanizma olan Arşimet vidasından esinlendi. 2.000 yılı aşkın bir süre önce su kaldırmak amacıyla icat edilen bu cihaz, günümüzde bazı hidroelektrik santrallerinde hâlâ kullanılmaktadır. Araştırmacılar şimdi bu ilkenin moleküler ölçekteki bir versiyonunu sergiledi; bu sistemde spiral şekilli bir molekül dönüyor ve bunu yaparken elektriği daha iyi iletir hâle geliyor.

Bu keşif henüz doğrudan bir ticari uygulamaya işaret etmese de, mekanik hareketin elektrik akışını düzenlemeye yardımcı olduğu moleküler ölçekli elektroniklerin tasarlanması için yeni olanaklar sağlayabilir.

İsrail’deki Weizmann Bilim Enstitüsü’nden araştırmacılar ve uluslararası ortakları, bir elektrik akımının spiral şeklindeki bir molekülü döndürebildiğini, bu dönüşün de elektronların geçişini kolaylaştırdığını tespit etti. Molekül kesintili hareketten sürekli dönüşe geçtiğinde, içinden geçen elektrik akımı 100 kata kadar artabiliyor.

Pazartesi günü hakemli bilimsel dergi *Nature*’da yayımlanan araştırma, deneyleri Weizmann Enstitüsü’nde Prof. Oren Tal’ın laboratuvarında doktora sonrası araştırmacı olarak yürüten Hintli araştırmacı Dr. Anil Kumar Singh liderliğinde gerçekleştirildi. Singh şu anda Hindistan Teknoloji Enstitüsü Madras’ta öğretim üyesidir.

Uluslararası iş birliğinde ayrıca Almanya’daki Augsburg Üniversitesi, Danimarka’daki Kopenhag Üniversitesi ve Çin’deki Huazhong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden araştırmacılar da yer aldı.

Dönen Bir Molekül

Weizmann Enstitüsü Kimyasal ve Biyolojik Fizik Bölümü’nden Tal gözetimindeki ekip, aşırı soğuk laboratuvar koşullarında, mutlak sıfıra yakın bir sıcaklıkta iki altın elektrot arasına spiral şeklinde tek bir molekül yerleştirdi.

Araştırmacılar bir elektrik voltajı uyguladıklarında, molekülden geçen akımda tekrarlanan dalgalanmalar gözlemledi. Bu model, molekülün bir yönde döndüğünü gösteriyordu. Akımın yönünün tersine çevrilmesi modeli de tersine çevirdi ve bu da molekülün zıt yönde döndüğünü ortaya koydu.

Daha sonra voltajı artıran araştırmacılar çarpıcı bir değişiklik gözlemledi. Voltaj belirli bir eşiği aştığında, molekülden geçen akım 100 kata kadar sıçrama yaptı.

Hesaplamalar, bu artışın molekülün parçalı, dur-kalklı bir hareketten sürekli dönüşe geçmesiyle gerçekleştiğini gösterdi. Daha pürüzsüz hareket elektronların daha kolay geçmesini sağlayarak molekülü çok daha iyi bir elektrik iletkeni hâline getiriyor.

Tal, “Bulgular moleküler makineler için yeni bir çalışma prensibi sunuyor: Elektrik akımı molekülü hareket ettirirken dönüşü de elektriksel iletkenliği artırıyor, böylece aynı voltajda içinden daha büyük bir akım geçebiliyor” dedi.

Ekip ayrıca akımdaki artışı tetikleyen voltaj eşiğinin molekülün şekli değiştirilerek ayarlanabileceğini de keşfetti.

Tal, “Buna ek olarak, bir türbinin kanatlarının açısını değiştirmeye benzer şekilde, molekülü gererek veya sıkıştırarak akımdaki artışın başladığı eşiği kontrol etmenin mümkün olduğunu keşfettik” dedi.

Bunu başarmak için araştırmacılar, altın elektrotlar arasındaki mesafeyi 0,1 nanometreden (metrenin milyarda birinin onda biri) daha küçük adımlarla ayarlayarak aralarına yerleştirilen molekülü gerdiler veya sıkıştırdılar.

Bulgular nihayetinde moleküler ölçekli elektronik anahtarların, son derece hassas sensörlerin ve mekanik hareketi elektriksel kontrolle birleştiren moleküler makinelerin geliştirilmesine katkıda bulunabilir. Molekülün iletkenliği kendi dönüşüne yanıt verdiğinden ve bu değişimi tetikleyen voltaj gerilerek veya sıkıştırılarak ayarlanabildiğinden, bu ilke mühendislerin en küçük mekanik değişiklikleri elektriksel sinyallere dönüştürebilen minik bileşenler geliştirmesine yardımcı olabilir.