Yeni Bulunan Malzeme Çelikten 5 Kat Daha Hafif ve 4 Kat Daha Güçlü

[™ Admin]

Yeni Bulunan Malzeme Çelikten 5 Kat Daha Hafif ve 4 Kat Daha Güçlü

Malzeme bilimcileri, çelikten beş kat daha hafif ve dört kat daha güçlü bir cam nano kafes yapısı oluşturdular.

Yeni malzemeyi, verilen yoğunluğu nedeniyle bilinen en güçlü malzeme olarak adlandırıyorlar.
DNA yapısının ve ince, kusursuz camın kullanılması işin sırrıdır.

Iron Man'in yeni bir takım elbiseye ihtiyacı olursa, bir araştırma ekibinin DNA yapısı ve kusursuz cam kullanarak yarattığı yeni malzeme sayesinde seçenekleri var.

Bu yüksek mukavemetli, hafif, nano mimarili silika, verilen yoğunluğuna göre artık bilinen en güçlü malzemedir. Cell Reports Physical Science dergisinde yayınlanan araştırmaya göre çelikten beş kat daha hafif ve dört kat daha güçlü.

Hafifliğin mukavemetini malzemelerle birleştirmek, hiç bitmeyen itme-çekme çabasıdır. Ancak ekibe göre, çoğu zaman birbirini dışlayan bu özellikler, DNA yapısı ve cam sayesinde mutlu bir birlikteliğe sahip olabilir.

Ve her şeyden önce Iron Man'in kostümünden ilham aldı. Columbia Üniversitesi'nden nanomalzeme bilimcisi Oleg Gang bir haber bülteninde şunları söyledi: "Iron Man filmlerinin büyük bir hayranıyım ve her zaman Iron Man için daha iyi bir zırhın nasıl oluşturulacağını merak etmişimdir." “Daha hızlı uçabilmesi için çok hafif olmalı. Onu düşman saldırılarından koruyacak kadar güçlü olması gerekir. Yeni malzememiz çelikten beş kat daha hafif ama dört kat daha güçlü. Dolayısıyla cam nano kafeslerimiz, Iron Man için geliştirilmiş bir zırh oluşturmak açısından diğer yapısal malzemelerden çok daha iyi olacaktır."
Ama cam? Bu bariz bir seçim gibi görünmüyor.

Aralarında Connecticut Üniversitesi, Columbia Üniversitesi ve Brookhaven Ulusal Laboratuvarı'ndan bilim adamlarının da bulunduğu araştırmacılar, camın (kusursuz olduğunda) aslında yeni bir malzeme türü üretmeye yönelik ideal bir yol sağladığını söylüyor.

Örneğin demir santimetre kare başına 7 tonluk basıncı kaldırabilir. Ancak kusursuz bir santimetreküp cam 10 tonluk bir basınca dayanabilir (bilim insanları bunun Oceangate'in Titan denizaltısını patlatan basıncın üç katından daha fazla olduğunu söylüyor). Ve santimetreküp başına 7,8 gram ağırlığındaki çeliğin gücü ağır bir bedelle gelir.

Glass'ın kolayca parçalanma konusundaki ünü aslında malzemedeki herhangi bir kusurun bir sonucudur; hafifliğin gücünü sağlayan şey kusursuzluktur. Kusursuz cam yaratmak için ekip, bir mikrometre kalınlığından daha ince bir numune kullandı. Bu kalınlıkta cam neredeyse her zaman kusursuzdur ve diğer metallere ve seramiklere göre çok daha az yoğundur.

Ekip daha sonra bir DNA kafesi oluşturdu ve onu yalnızca birkaç yüz atom kalınlığında cam benzeri bir malzemeyle kapladı. DNA iplikçiklerinin kaplanması, malzeme hacminin bazı kısımlarında boş alan bıraktı. Bu DNA iskeleti, camın ince, kusursuz kaplamasını sağlamlık açısından güçlendirdi ve boşluklar onu daha hafif hale getirdi.

Çalışma, nano ince silika elemanlarının koordinasyonunun "üstün mekanik özelliklere sahip nano mimarili malzemelerin imalatı için etkili bir strateji" sunduğunu söylüyor. Ve ekip daha yeni başladıklarına inanıyor.

Gang, "DNA kullanarak tasarlanmış 3 boyutlu çerçeve nanomateryalleri oluşturma ve bunları mineralleştirme yeteneği, mekanik özelliklerin mühendisliği için muazzam fırsatlar yaratıyor" diyor. "Ancak bunu bir teknoloji olarak kullanabilmemiz için hala çok fazla araştırma çalışmasına ihtiyaç var."

Ekip artık daha fazla malzeme geliştirmede aynı DNA yapı tasarımını kullanıyor ancak cam için daha güçlü karbür seramiklere geçiş yaptı. Ayrıca malzemeyi hangisinin daha güçlü yaptığını görmek için farklı DNA yapılarını da deneyecekler.

Belki Iron Man'in yakında bir arkadaşı olur: Cam Adam.

Kaynak: Popular Mechanics