MIT’deki bilim insanları, bilinen en kuvvetli malzemeyi ürettiğini duyurdu. Bu madde çelikten 10 kat daha kuvvetli ancak çeliğin %5’i kadarlık bir ağırlığa sahip. Malzeme, karbonun iki boyutlu halini alan grafene tabakaları bastırarak ve kaynaştırarak ele geçiriliyor. İki boyutlu halinde grafenin en sağlam malzeme olduğu düşünülüyor. İki boyutlu gücü yararlı üç boyutlu malzemelere dönüştürerek araştırmacıların düşünmesine sebep oldu. Her şey geometrik dizilimle alakalı 3 boyutlu geometrik dizilim en ehemmiyetli olan konu. Grafene ilave olarak benzer şekilde kuvvetli ve hafif malzemeler yapılabilir ve benzer geometrik özelliklere sahip malzemeler üretilebilir. Geometrinin baskın bir etmen olduğu vurgulanıyor. İki boyutlu malzemeler genelde bir atom kalınlığında, ancak diğer boyutta sınırsız ilerleme yapabilen malzemelerdir, bunların kuvveti çok büyüktür ve benzersiz elektriksel özelliklere sahiptir. Son derece ince olmaları sebebiyle onlar 3 boyutlu malzemelerde ve dolayısıyla araçlar, binalar veya aletler yapmak için pek uygun değiller. Bu iki boyutlu malzemeleri üç boyutlu yapılara dönüştürebilirsek işler çok değişik olacaktır.
Burada tekliflen çözüm, grafeni ısı ve basınç birlikteliğinde muamele etmektir. Böylelikle kuvvetli ve kararlı bir yapı ele geçiriliyor ve biçimi bir takım mercanlara ve diatom denilen, mikroskopik canlılara benziyor. Bu yeni yapıların devasa yüzey alanı (hacimlerine göre) ile son derece kuvvetli olduğu ispat etti. Kâğıdın gücü uzunluk ve genişlik süresince çok fazla değildir ve kolaylıkla buruşturulabilir. Sözgelişi tüp şekline getirilirse, aniden tübün uzunluğu süresince kuvveti çok büyük olur ve ciddi oranda ağırlığı taşıyabilir. Benzer şekilde, grafen tabakalarının geometrik dizilimi çok kuvvetli olur.
Diğer uygulamalar Son derece büyük bir kuvvet ve hafiflik gerektiren diğer uygulamalarda da malzemenin yararlı olabileceği belirtiliyor. Grafen veya keşfedilen geometrinin polimerler veya metaller gibi başka malzemelerle tecrübe etmesi mevzubahis olabilir. Fiyat, işleme yolları veya diğer malzeme özellikleri (saydamlık veya elektriksel iletkenlik gibi) açısından benzer avantajlar ele geçirilebilecektir. Test emelli olarak yapının 3D yazıcı ile alınmış hali, tabii boyutun binlerce kat büyütülmüş haline karşılık geliyor. Gerçek sentezde kalıp olarak polimer veya metal parçacıkları kullanılabilir ve kimyevi buhar biriktirme yolu ile grafen kaplaması yapılabilir ve hemen peşinden ısı ile basınç uygulamasına geçilebilir, ondan sonra polimer veya metal kalıp kimyasal veyahut fiziksel olarak ayrılabilir ve böylelikle 3D grafen “gyroid” halinde ele geçirilmiş olur.
Aynı yol betonda da kullanılabilir. Bu gözenekli yapı oldukça kuvvetli olacaktır. İçinde bol miktarda hava taşıyacağı için iyi bir yalıtkan özellik de ele geçirilecektir.
Yapı çok küçük gözeneklerle kaplı olduğu için, malzeme bu arada bazı süzme sistemlerinde de (su veya kimyasal imalat için) tecrübe edebilir. Araştırmacılara göre, türetilen matematiksel tanımlayıcılar geniş uygulama alanlarında kullanılmayı kolaylaştırabilir.
Araştırma Deniz Kuvvetleri Araştırmaları Bürosu, Savunma Bakanlığı, Çok Disiplinli Üniversite Araştırmaları Teşebbüsü ve BASF-Kuzey Amerika İleri Mamlzeme Araştırma Merkezi tarafından destekleniyor.
Burada tekliflen çözüm, grafeni ısı ve basınç birlikteliğinde muamele etmektir. Böylelikle kuvvetli ve kararlı bir yapı ele geçiriliyor ve biçimi bir takım mercanlara ve diatom denilen, mikroskopik canlılara benziyor. Bu yeni yapıların devasa yüzey alanı (hacimlerine göre) ile son derece kuvvetli olduğu ispat etti. Kâğıdın gücü uzunluk ve genişlik süresince çok fazla değildir ve kolaylıkla buruşturulabilir. Sözgelişi tüp şekline getirilirse, aniden tübün uzunluğu süresince kuvveti çok büyük olur ve ciddi oranda ağırlığı taşıyabilir. Benzer şekilde, grafen tabakalarının geometrik dizilimi çok kuvvetli olur.
Diğer uygulamalar Son derece büyük bir kuvvet ve hafiflik gerektiren diğer uygulamalarda da malzemenin yararlı olabileceği belirtiliyor. Grafen veya keşfedilen geometrinin polimerler veya metaller gibi başka malzemelerle tecrübe etmesi mevzubahis olabilir. Fiyat, işleme yolları veya diğer malzeme özellikleri (saydamlık veya elektriksel iletkenlik gibi) açısından benzer avantajlar ele geçirilebilecektir. Test emelli olarak yapının 3D yazıcı ile alınmış hali, tabii boyutun binlerce kat büyütülmüş haline karşılık geliyor. Gerçek sentezde kalıp olarak polimer veya metal parçacıkları kullanılabilir ve kimyevi buhar biriktirme yolu ile grafen kaplaması yapılabilir ve hemen peşinden ısı ile basınç uygulamasına geçilebilir, ondan sonra polimer veya metal kalıp kimyasal veyahut fiziksel olarak ayrılabilir ve böylelikle 3D grafen “gyroid” halinde ele geçirilmiş olur.
Aynı yol betonda da kullanılabilir. Bu gözenekli yapı oldukça kuvvetli olacaktır. İçinde bol miktarda hava taşıyacağı için iyi bir yalıtkan özellik de ele geçirilecektir.
Yapı çok küçük gözeneklerle kaplı olduğu için, malzeme bu arada bazı süzme sistemlerinde de (su veya kimyasal imalat için) tecrübe edebilir. Araştırmacılara göre, türetilen matematiksel tanımlayıcılar geniş uygulama alanlarında kullanılmayı kolaylaştırabilir.
Araştırma Deniz Kuvvetleri Araştırmaları Bürosu, Savunma Bakanlığı, Çok Disiplinli Üniversite Araştırmaları Teşebbüsü ve BASF-Kuzey Amerika İleri Mamlzeme Araştırma Merkezi tarafından destekleniyor.
Yorumlar
Yorum Gönder