Warwick Üniversitesi’nden araştırmacılar, havada sürüklenen düzensiz şekilli nanopartiküllerin hareketini öngörmeyi sağlayan yeni bir “drag” modeli geliştirdi. 100 yılı aşkın bir geçmişi olan Cunningham düzeltmesini yeniden yorumlayan çalışma, gerçek hayattaki (küresel olmayan) parçacıkların davranışını basit ama isabetli biçimde hesaplamayı hedefliyor.
Havada her gün milyonlarca mikroskobik parçacığı soluyoruz: is, toz, polen, mikroplastikler, virüsler ve mühendislik ürünü nanopartiküller… Bu parçacıkların bir bölümü akciğerlerin derinlerine kadar ilerleyebiliyor; hatta kana karışabilenler bile var. Bilim insanları, bu maruziyetin kalp hastalığı, inme ve kanser gibi ciddi sağlık sorunlarıyla ilişkili olduğunu vurguluyor.
Problem şu: Gerçek dünyadaki parçacıkların büyük kısmı pürüzsüz ve simetrik değil. Buna rağmen birçok geleneksel model, hesabı kolaylaştırmak için parçacıkları “mükemmel küre” kabul ediyor. Bu basitleştirme, özellikle düzensiz şekilli ve potansiyel olarak daha riskli parçacıkların havadaki hareketini doğru tahmin etmeyi zorlaştırıyor.
Drag için 100 yıllık formüle yeni yorum
Warwick Üniversitesi’nden Prof. Duncan Lockerby, aerosol biliminde temel araçlardan biri olan Cunningham düzeltme faktörünü (1910) yeniden ele alarak daha genel bir çerçeveye taşıdı. 1920’lerde Robert Millikan’ın formülü rafine etmesi sırasında, daha basit ve genel bir yaklaşımın gözden kaçtığı; bu nedenle sonraki kullanımın çoğunlukla küresel parçacıklarla sınırlı kaldığı belirtiliyor.
Lockerby’nin çalışması, “düzeltme tensörü” adı verilen bir matematiksel araçla sürükleme/direnç etkisini farklı şekiller için ifade etmeyi amaçlıyor. Araştırmacıya göre yaklaşım, yoğun simülasyonlara ya da deneysel “uydurma” (empirik) parametrelere yaslanmadan; küreler kadar ince diskler gibi farklı geometriler için de öngörü üretme potansiyeli taşıyor.
Bu tür bir modelin, şehir içi hava kirliliğinin yayılımını daha iyi kestirmekten, orman yangını dumanı veya volkanik külün atmosferdeki taşınımını anlamaya; ayrıca nanoteknoloji ve tıbbi uygulamalarda havadaki parçacık davranışını hesaplamaya kadar pek çok alanda kullanılabileceği ifade ediliyor. Warwick Üniversitesi’nin, yaklaşımı kontrollü koşullarda doğrulamak ve geliştirmek için yeni bir aerosol üretim sistemi yatırımı yaptığı da not ediliyor.
Kaynaklar ve Bağlantılar:
- ScienceDaily sayfası: https://www.sciencedaily.com/releases/2026/02/260208011019.htm
- Akademik makale (Journal of Fluid Mechanics, 2025): https://doi.org/10.1017/jfm.2025.10776
