Bu yıl Periyodik Tablo’nun 150. yıldönümü ve Dmitri Mendeleev’i periyodik tabloyu kurmaya iten ilkeler günümüzün araştırma ilerlemelerini etkilemeye devam etmektedir.
Science’ın özel sayısında, bir Michigan State Üniversitesi bilimcisi; Mendeleev’in etkisiyle yürütülen dünyadaki güncel araştırmaların bir kısmını vurguluyor.
MSU’nde Kimyager ve incelemenin yazarı James McCusker: “Amacımız, MSU’daki ABD Enerji Desteği Araştırma Departmanı da dahil olmak üzere dünyanın dört bir yanındaki araştırmaların, fotoğraflı kimyasal işlemlere yeni yaklaşımlar getirmeye çalışan çağdaş araştırmaları sergilemekti.”
McCusker’in katkısı, Periyodik Tablonun “geçiş bloğu (transition block)” denilen unsurları içeren ışık emme sürecine odaklandı. Bu sınıftaki bileşikler, güneş enerjisi dönüşümünden organik senteze kadar her şeyde yer almaktadır.
McCusker: “Güneş ışığının etkili şekilde yakalanması ve kullanılması (tükenmez, küresel olarak erişilebilir ve kirlilik içermeyen bir enerji kaynağı), fosil yakıtların değiştirilmesi ve iklim değişikliğinin azaltılması için kritik öneme sahiptir. Bu amacı gerçekleştirmek için, ışığın emiliminden sonra gerçekleşmesi gereken önemli işlemlerden biri, bitkilerin fotosentezde yaptıklarına benzer şekilde elektronların transferidir.”
Ancak bu yeteneğin açığa çıkarılması zor olmuştur. Bu, kısmen, ışığı kullanılabilir yüke dönüştürmede çok etkili olan bileşiklerin gezegendeki en az miktarda bulunan elementlerin kullanılmasını gerektirdiğinden kaynaklanmaktadır. Örneğin rutenyum ve iridyum elementleri; bu ışık etkin kimyasal işlemleri gerçekleştirebilen kromoforlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
McCusker: “Rutenyum, Dünya’nın kabuğundaki en az beş veya altı elementten biridir ve güneş yakıtı üretimi gibi küresel ölçekte bir sorun için hafif hasat bileşeni olarak uygun bir seçenek değildir. Küresel ölçeklenebilirliği mümkün kılmak için dünyada demir gibi bol miktarda yer değiştirmeler bulmamız gerekiyor. Bu bir mühendislik ya da üretim problemi değil, Mendeleev’in periyodik tabloyu oluştururken ortaya çıkardığı kavramlar temelinde kökenleri olan temel bilimlerden biri.”
MSU’nun bazı DOE destekli araştırmaları burada devreye giriyor. McCusker’in araştırması, sentetik organik ve inorganik kimyaların bir araya gelmesinin yanı sıra bir dizi spektroskopik teknik üzerine kuruludur.
McCusker: “Güneş enerjisi dönüşüm çabalarımız açısından özellikle önemli olan ultra hızlı zamana bağlı lazer spektroskopisidir; bu, ışığın emilmesinden sonra bir saniyenin trilyonundan daha az bir kimyasal sistemin evrimini izlememize olanak sağlar. Bir laboratuvarda sentez ve ultra hızlı spektroskopiyi birleştirme yeteneği, araştırmaya izin verdiği için, araştırmanın kritik öneme sahip bir yönüdür; Öğrencilerim ve ben hazırladığımız moleküllerin bileşimi ve bunların ışık kaynaklı özellikleri arasında anında bağlantılar kurarız. Bu alan için görünüm güçlü. Yapılması gereken çok şey olmasına rağmen, dünyanın dört bir yanındaki araştırma gruplarının yarattığı yaratıcı çalışma ile birleşmiş problemin periyodik yapısının anlaşılması, moleküler inorganik kimyasının bilime olan etkileşiminde sismik bir değişim ihtimalinin olduğunu gösteriyor.”
