Gekonun ayağındaki nano teknoloji ile üretilen “yapışkan” eldivenler

Geko kertenkelesi dünya üzerinde gördüğümüz milyonlarca benzersiz canlı türünden yalnız birisi. Bu canlının en çarpıcı özelliği onun düz duvara tırmanmasını, tavanda asılı durmasını sağlayan ayaklarında bulunan özel bir teknoloji. Bilim dünyası yıllardır gekonun ilk yaratıldığı andan itibaren kusursuzca kullandığı bu “yapışma” tekniğini araştırıyor ve yapılan her çalışma farklı bir detayı ve harikayı gözler önüne seriyor.

Gekoya ait 110 milyon yıllık amber fosili[1], canlının milyonlarca yıldır hiç değişmediğini, ilk yaratıldığı andan itibaren düz duvara tırmanmakta ustalık sergilediğini ispatlıyor. Fakat bilim dünyası ancak günümüzde bu sistemin nasıl işlediğini anlamaya çalışıyor.

Bilimsel araştırmaları incelemek, bu çalışmalarda elde edilen sonuçlar üzerinde düşünmek, Kuran’ı rehber edinen her Müslümanın büyük bir heyecanla ve coşkuyla yerine getirdiği bir ibadet. Çünkü Allah iman edenlerin yaratılış üzerinde nasıl düşündüklerini bize Kuran ayetleriyle tarif ediyor: “Onlar, ayakta iken, otururken, yan yatarken Allah'ı zikrederler ve göklerin ve yerin yaratılışı konusunda düşünürler. (Ve derler ki:) "Rabbimiz, Sen bunu boşuna yaratmadın. Sen pek Yücesin, bizi ateşin azabından koru." (Ali İmran Suresi, 191) Geko da yaratılışı üzerinde düşünmemiz için Allah’ın yeryüzünde var ettiği muhteşem canlılara bir örnek.

Geko kertenkelesinin ayak yapısını incelediğimizde, setae adı verilen milyonlarca tüycük bulunduğunu görüyoruz. Bu tüycükler bir metrenin ancak 200 milyarda biri uzunluğunda nano yapılar. Her bir tüycüğün ucunda yaklaşık bin tane spatül adı verilen mikroskobik tüycükler bulunuyor. Böylece spatüllerin sayısı milyarları buluyor.

"Nano" sözcük olarak, bir fiziksel büyüklüğün bir milyarda biri anlamına gelir. Bir nanometreyse, metrenin bir milyarda birine eşit bir uzunluk birimi. Örneğin, insan saç teli çapının yaklaşık 100.000 nanometre olduğu düşünülürse ne kadar küçük bir ölçekten bahsedildiği daha rahat anlaşılabilir. Bir başka deyişle, bir nanometre içine  yan yana  ancak  2-3 atom dizilebiliyor.

Gekonun ayakları altında bulunan bu nano ölçekteki setae adındaki tüycüklerden oluşan ağ canlının üzerinde bulunduğu temas alanı ile milyonlarca bağlantı noktası oluşturuyor. Bu yapıların nano ölçekteki hareketleri için neredeyse enerji harcanmasına bile gerek yok, çünkü yalnızca belirli bir açıda itilmeleri “yapışkan” özellik kazanmaları için yeterli oluyor. Geko bu yapı sayesinde kendi vücudunun 50 katı ağırlık taşıyabilecek özellikte.[2]

Yapılan araştırmalardan birine göre gekonun ayağındaki tüycükler zayıf elektrostatik çekim etkisi (Van der Waals kuvveti) nedeniyle yapışkan özellik gösteriyor: "Kertenkelenin ayağında moleküllerin arasında olan gibi bir çekim kuvveti ortaya çıkıyor, çünkü ayağının altındaki tüyler milyarlarca spatüle ayrılarak yüzey yoğunluğunu artırıyor. Böylece yüzeyle çok kuvvetli bir yakın temas sağlanıyor. Nihayet ortaya büyük bir yapışma kuvveti çıkıyor."[3]

Kısa süre önce, Stanford Üniversitesi’nden Elliot Hawkes adındaki Amerikalı mühendis gekonun ayaklarında bulunan bu yapışma teknolojisinden esinlenerek insanların kullanabileceği eldivenler tasarladı. Bu eldivenlerle bilim adamları camdan inşa edilmiş binalara tırmanmayı ve buna benzer insan ufkunu genişleten çalışmalar yapmayı planlıyorlar.

Mühendislerin eldivenlerde kullandığı teknoloji, gekoların ayaklarında bulunan yapıyı taklit ediyor ve yüzeye tutunma etkisini oluşturmak için sürtünme kuvvetini kullanılıyor. Eldivenin yüzey alanı gekonun ayak yapısındaki spatülleri andıran saç teline benzer nano lifler ile arttırılıyor ve böylece eldivenleri giyen kişinin tutunduğu yerde asılı kalması sağlanıyor.

Hawkes ve ekibi bunun için PDMS adı verilen bir malzeme geliştirdiler. Bu yapıda saç teline benzer nano lifler yüzeye tutunup tepki veriyorlar, aşağı çekildiklerinde düzleşip elektromanyetik çekim nedeniyle yüzeye sıkıca tutunuyorlar. “Şekil hafızalı alaşım” denilen özel malzeme ile PDMS düz bir levhaya sabitlendiğinde levha, eldiven şeklinde ele giyilebiliyor. Bu teknolojiyle insan ağırlığını etkin biçimde dağıtarak düz dikey yapılara tırmanmak mümkün oluyor. Hesaplamalara göre bu eldivenler 60kg ağırlığında bir kişiyi rahatlıkla taşıyabiliyor.[4]

Gekonun ayaklarındaki özel yapı ancak günümüz teknolojisiyle, elektron mikroskopları kullanılarak incelenebiliyor. Burada genel hatlarıyla sıralanan teknikleri gekonun kendisinin icat ettiğini öne sürmek akıl dışıdır. Bilim adamları en ileri yöntemlerle bu canlının milyonlarca yıl eksiksiz kullandığı teknolojinin nasıl işlediğini henüz ortaya koyuyorlar. Nano ölçekteki tüycüklerin sürtünme kuvvetini kullanarak yapışma etkisi oluşturması, bunun için moleküller arasındaki elektrostatik çekim etkisinden yararlanılması, en az enerji harcanarak mikro liflerin ve nano tüycüklerin sıralanması ile yapışkanlığın sağlanması bu sistemin çok genel bir tarifi olabilir.

Kaldı ki bu özelliklerden biri gekonun ayağında bulunmasa, örneğin tüycükler 100 mikron uzunlukta ve 2 mikron çapta daha doğrusu nano ölçekte olmasa söz konusu yapışma etkisinin oluşması mümkün olmazdı. Düz duvara tırmanma ve tavanda asılı durma gibi yeteneklerini kullanması için canlının ayaklarındaki tüm detayların, eksiksiz olarak bu etkiyi oluşturacak özelliklere sahip olması gerekir. Bu özel yapıya ait parçalardan birinin yanlış veya eksik olması, sistemin tamamen kullanılamaz hale gelmesi demektir. Dolayısıyla, evrimcilerin iddia ettikleri gibi milyonlarca yıl bekleyerek bir başka özelliğin sözde tesadüflerle ortaya çıkacağını iddia etmek bilim dışıdır, imkansızdır.

Gekonun ayaklarındaki nefes kesici teknolojiyi sonsuz ilmiyle yaratan, ona kusursuz şeklini ve özelliklerini veren Allah’tır. “O Allah ki, Yaratan'dır, (en güzel bir biçimde) kusursuzca var edendir, 'şekil ve suret' verendir. En güzel isimler O'nundur. Göklerde ve yerde olanların tümü O'nu tesbih etmektedir. O, Aziz, Hakimdir.” (Haşr Suresi, 24)