Ultra-Hafif Kristalin Alüminyum Yapısının Keşfi
Bir alüminyum kaşık suyla dolu bir kaba daldırılırsa, kaşık tabana inecektir. Utah Eyalet Üniversitesi’nden kimyager Alexander Boldyrev’in söylediğine göre bunun sebebi geleneksel alüminyum yapısının suya göre daha yoğun olmasıdır.
Boldyrev ve meslektaşları tarafından sayısal modellemesinin yapıldığı günlük yaşamda yaygın olarak kullanılan metaller moleküler seviyede tekrar yapılandırılırsa sudan daha hafif olan ultra hafif kristal formlu alüminyum üretilebilir. Boldyrev, Rusya Rostov on Don’daki Southern Federal Üniversitesi’nden bilim adamları Iliya Getmanskii, Vitaliy Koval, Rusian Minyaev ve Vladimir Minkin 18 Eylül 2017 tarihinde Physical Chemistry dergisinin online basımında bulgularını yayınladılar.
Bu bilim adamlarının araştırmaları Ulusal Bilim Vakfı ve Rusya Bilim ve Eğitim Bakanlığı tarafından desteklenmektedir.
USU Kimya ve Biyokimya Bölümü’nden Profesör Boldyrev’e göre meslektaşlarının karşılaştıkları zorluklara karşı yaklaşımları oldukça yenilikçi bir şekildedir. Ekip elmas gibi kristal kafes yapısı bilinen bir malzeme ile çalışmaya başlayıp, her karbon atomunun yerine bir alüminyum tetrahedron kullanmışlardır.
Ekibin hesaplamaları kristal alüminyum yapısının yeni, yarı kararlı ve düşük ağırlıklı olduğunu doğrulamıştır. Bu durumun hayret uyandıran tarafı ise kristal alüminyumun yoğunluğunun her bir kübik santimetrede 0.61 gram ve buna karşın geleneksel alüminyumun yoğunluğunun kübik santimetrede 2.7 gram olmasıdır.
Boldyrev’e göre bu durumun anlamı elde edilen yeni kristalize edilmiş yapının yoğunluğu kübik santimetrede bir gram olan suyun üzerinde yüzecek olmasıdır. Bu gibi bir özellik, antimanyetik , korozyon direncine sahip, fazla sayıda, nispeten pahalı olmayan ve kolay üretilebilir metal malzemeler için mevcut uygulamalara yeni alanlar açmaktadır.
Boldyrev’in söylediklerine bakılırsa uzay uçuşu, tıp, elektrik tesisatı ve daha hafif ve daha az yakıt tüketen otomotiv parçaları bu malzemenin akla gelen ilk uygulamalarıdır. Malzeme hakkında mukavemeti de dahil olmak üzere birçok bilinmeyen olduğundan dolayı bu malzemenin nasıl kullanılabileceği hakkında konuşmak için çok erkendir. Buna rağmen, bu ilerlemenin ortaya çıkarılması malzeme tasarımında yenilikçi bir yaklaşımı işaret eder. Bu araştırmanın diğer bir etkileyici tarafı ise bilinen bir yapı kullanarak yeni bir malzeme tasarlanmasıdır ve buna bağlı olarak da gelecek keşiflerin önünün açılmasıdır.
Kaynak : phys.org
