Bilgisayarlı Altın Madenciliği
Fotoğraf : Bu görüntüler farklı büyütmelerde nano gözenekli altının bazı fiziksel özelliklerini göstermektedir.
Texas A&M Üniversitesi ve Virginia Tech’den mühendisler, laboratuvar adımları olmadan enerji depolama ve biyomedikal cihazları da içeren birçok alanda gelişen uygulamalara sahip bir malzeme olan nano gözenekli altına önemli yeni bir bakış açısı sundular.
Ekip, herhangi bir ilave deney yürütmek yerine, nano gözenekli altın (NPG) üzerinde mevcut literatürü “madene” çevirmek için kendilerinin geliştirdiği görüntü analiz yazılımını kullandı. Özellikle yazılım gözden geçirilmiş yaklaşık 150 eş makaleden NPG’un fotoğraflarını analiz ederek, malzemenin temel özelliklerini hızla ölçerek araştırmacıların daha sonra örneklerin nasıl hazırlandığına dair yazılı açıklamalar ile ilişkilendirildiğini analiz etti. Belirli özelliklere sahip NPG’nin nasıl yapılacağı konusunda bir çeşit tarif sonuçlardan biridir.
Texas A&M Malzeme Bilimi ve Mühendisliği bölümü doktora sonrası araştırmacısı olan Ian McCue, proses sürelerini ve sıcaklıklarını değiştirerek NPG özelliklerinin nasıl değiştirilebileceğini açıklayan sayısal yasaya uymayabileceklerini açıklamıştır. McCue, Science Reports’un 30 Nisan sayısında çalışma hakkında, çevrimiçi yayınlanan bir makalenin baş yazarıdır.
Ekip ayrıca, NPG ile ilişkilendirilen, belirli uygulamalarda malzemeyi daha iyi ayarlamak için kullanılabilecek ye bir parametre tanımlamıştır.
Virginia Tech’de yüksek lisans öğrencisi ve makalenin yardımcı yazarı olan Josh Stuckner Çalışmalarından önce NPG için mühendislerin bir tane ayarlanabilir kontrol düğmesi hakkında bilgi sahibi olduklarını ancak şu an malzeme özellikleri üzerinde daha fazla kontrol sahibi olabilecekleri ikinci bir tane olduğunu belirtmiştir.
Diğer yazarlar ise, Texas A&M’deki Malzeme Bilimi ve Mühendisliği bölümünde doçent olan Dr. Michael J. Demkowicz ve Virginia Tech’de doçent olan Dr. Mitsu Murayama’dır.
Ekibin Science Reports’da belirttiği üzere nano gözenekli altın yaklaşık 15 yıldır incelenmektedir fakat buna rağmen fiziksel özellikleri ve belirli uygulamalardaki ayarlanabilme limitleri hakkında çok az şey bilinmektedir.
Malzeme üç boyutlu iç içe geçmiş gözenekli bağlar veya tellerden oluşmaktadır. Çoklu bağlar sırasıyla, düğüm olarak adlandırılan noktalara bağlanmaktadır. Bu özelliklerin tamamı neredeyse hayal edilemeyecek kadar küçük bir haldedir. Stuckner, örneğin, daha küçük gözeneklerinin bazılarının, yan yana üç DNA zinciri içerdiğini not etmiştir. Sonuç olarak McCue, bütün bir yapının çok karmaşık olduğunu bundan dolayı düğümler ile bağların çapları arasındaki uzunlukları ölçmenin son derece zor ve zaman alıcı olduğunu söylemiştir. Fakat Stuckner’in yazılımı bu durumu değiştirmektedir.
Stuckner manuel olarak bir görüntü ile ilgili özelliklerin ölçülebilmesi için fazla zaman gerektiğini ancak artık bunu bir dakika içerisinde yapabileceklerini belirtmiştir.
NPG özelliklerini ölçmek için yapılan önceki girişimler, beş veya altı veri noktasından oluşan çok küçük veri kümelerine sebep olmuştur. Texas A&M / Virginia Tech ekibi yaklaşık 80 veri noktasına bakmışlardır. Bu durum sırasıyla ekibin farklı işleme teknikleriyle bağlantılı olan NPG özelliklerinin yeni sayısal tanımını oluşturmasına izin vermiştir. McCue, bunun herhangi bir deney yapmadan, sadece akıllı veri madenciliği ve analizi olduğunu belirtmiştir.
Çalışma gelecekteki araştırmacılar için yeni yayınlara rehberlik edecektir. Ekibin orijinal olarak analiz ettiği 2000 makaleden sadece 150 tanesi yararlı bilgi içermektedir.
McCue, kötü görüntü kalitesi veya verilen NPG’nin nasıl işlendiğine dair yazılı bilgi eksikliğinden dolayı çok fazla veri atmak zorunda kaldıklarını, yeni talimatların bunu önleyebileceğini, en nihayetinde yalnızca NPG için değil, diğer malzemeler için daha iyi veri madenciliğine izin verebileceğini belirtmiştir.
Kaynak : phys.org
