Caltech’deki araştırmacılar, kırılgan malzemeleri boyutlarını küçültme yöntemi ile daha sağlam ve esnek yapılı malzemeler oluşturdular. Bu yöntem ile daha güçlü, toleranslı ve keşfedilmemiş daha nice malzemenin gelişmesine sebep olabilir ve yapısal uygulamalar da kullanılabilir. Mesela, güçlü çevresel koşullar altında daha uzun süre dayanabilen hafif uzay araçları veya aşınma ve yıpranmaya dayanıklı savaş gemileri oluşturulabilir.Seramik, yapısal uygulamalar için çok güçlü çevresel koşullara dayanıklı bir maddedir. Fakat, çok ağır ve kırılgan olması sebebi ile bir çok uygulamalar da başarısızlığa yol açıyor. Malzeme mühendislerin geliştirdiği metalik camlar olarak bilinen amorf ve geleneksel metallerin kristal yapısından yoksun, camsı metal alaşımı olarak bilinen ilginç metal sınıfı daha var. Bu yapılar zirkonyum, titanyum, bakır ve nikel gibi metal elementlerin rastgele dizilişinden oluşmuş yapılardır. Bu yapıların çok hafif olması büyük bir avantaj ve seramik ile karşılaştırılabilir. Çok iyi korozyon ve mekanik dayanımı vardır. Metalik camlar, gelişi güzel yapılar olması nedeniyle oldukça kırılgandır. Bundan dolayı toklukları çok düşüktür.
Fakat bilim adamlarının, metal camlarının yapılarını neredeyse yok olacak şekilde çok küçük boyutlara indirgeyerek bu tip engellerin gelebilecek stratejiler ve çalışmalar geliştirdiler. Araştırmacılar kalınlığı sadece 100 nanometre olan (insan saçının 400 kat daha ince) zengin zirkonyumdan oluşan metalik cam sütunları oluşturmayı planlıyor. Bu boyutta yapı elde edildiği zaman daha güçlü olmasının yanında esneklik özelliği ile de belirli gerilimlerde çok az bir kısmı bozulmadan sadece deforme olacak. Bu özelliği ile de artı büyük bir avantajı sahip olabilecek. Esnek olması kırılganlık özelliğini en aza indirgeyecektir. Yapısal uygulamalar da kazançlı kombinasyonlar elde edilebilecek.
Oluşturulan nano sütunlar aşamalı olarak daha büyük yapıların elde edilmesinin mümkün olmasın rağmen, yeni malzemeler için erken. Bu alandaki çalışmalar, bu boyuttaki malzemeler ile tasarım ağılıklı alanlarda kullanıldığın da başarılı olabilirliğini çok yüksen olduğunu gösteriyor. Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü Kavli Nanobilimi Enstitüsü de ki araştırmacılar, malzeme biliminde yeni bir döneme girdiklerini söylüyorlar. Yapısal malzemeler de, seramik ve metalik camları gibi sadece monolith yapıları kullanarak değil, aynı zamanda yapıların mimarı özellikleri gösterilebileceği söyleniyor. Örnek olarak, tuğla ve harçları oluştururken bu yeni malzemeyi kullanarak daha sağlam ve esnek hâle getirilebilir. Bu malzeme ile çevre koşulları altında zaman içinde sadece yapının bir kısmı deforme oluyor. Bu sayede daha uzun süre dayanıklı ve kullanışlı olmasını sağlıyor.
Hazırlayan : Metin Kurt | KuarkMNB
Kaynak: http://nanotechweb.org/cws/article/yournews/41665
