Pek çoğumuzun bilim kurgu filmlerinden aşina olduğu ölü insanların canlandırılması; Amerika Birleşik Devletleri’ndeki özel tesislerde, biraz kimyasal ve sıvı azotun yardımıyla çok da kurgu ürünü sayılmaz. Hücreleri donmaya karşı koruyan sıvı azot, insan vücudu dışında malzeme teknolojisinde de karşımıza çıkar. Kriyojeni denen bu bilim, aşırı düşük sıcaklığa maruz bırakılmış bir malzemenin bu sıcaklıktaki üretimi ve davranışını inceler. Peki ya kriyojeni tam olarak ne anlama geliyor?

Yunanca soğuk anlamındaki “kriyo” ve İngilizce karşılığı üretme olan “generate” in kökü “gen” den meydana gelen bu terim; bir çeşit soğuk üretme işlemidir. Aşırı soğuk uygulayarak malzemenin üretimini gözlemlemeden önce, mutlak bir soğuğun olduğu noktada malzeme ne yapardı diye sormak daha doğru olacaktır. Bu duruma Sadi Carnot’un güzel bir cevabı vardı. Termodinamiğe göre bir malzemenin sıcaklığını düşürebileceğiniz en son noktaya kadar düşürseniz de moleküller sürekli yavaşlama halinde kalamaz, bir noktada hareketliliğin durması gerekirdi. İşte bizim malzememize farklı davranışlar kazandıracak bu nokta da mutlak sıfır noktasıdır.

Soğumayla birlikte mutlak sıfıra yaklaşan ve malzeme içinde hiçbir engelle karşılaşmayan elektronlar, daha çok serbest hareket etmeye başlayınca bulundukları malzemeye süperiletkenlik kazandırarak malzemenin direncini sıfırlarlar. Niyobyum gibi bu özellikteki alaşımlar, bugün CERN’de atom altı parçacıkları nasıl ışık hızına kadar hızlandırabilen elektromıknatıslar üretildiğini açıklar.

Geleneksel yakıt saklama tanklarından kriyojenik tanklara geçerek uzay yolculuğu esnasında oluşabilecek ısınmaların önüne geçilebilir. Aynı zamanda daha güçlü malzemeler elde edebilmek için de kriyojeni kullanılabilir. Isıl işlem vasıtasıyla mukavemetini arttırdığımız çelik, kusurlu iç yapısıyla karşımıza çıkar. Sıcaklığı mutlak sıfıra düşürmeye başladığımızda ise içindeki bazı elementlerin bu kusurlu boşluklara girerek daha kullanışlı bir malzeme oluşturduğunu gözleyebiliriz.

Biyolojiden elektroniğe ve elektronikten uzaya kadar uzanan kriyojenik uygulamalar, malzeme bilimindeki bilimsel ilerlemeler sağlandıkça ürünler üzerinde daha uygulanabilir hale gelecektir. Kim bilir gelecekte sadece uygun malzemeleri karıştırıp, kriyojenin son dokunuşundan faydalanarak amacımıza yönelik olan malzemeyi kendi isteğimizle üretebileceğiz.

Hazırlayan: Begüm Özgün