Bu Malzeme Basınç Altında Tuhaf Şeyler Yapıyor
Fotoğraf: Bu yeni meta malzeme, mantığa aykırı bir şekilde, sıkıştırıldığında genişliyor.
Bu mikroküp basınç altında sıkışmak yerine genleşecek şekilde tasarlandı.
Yakınlarda üretilmiş bu malzeme basınç altında sadece durmaktan daha fazlasını yapıyor. Sıkıştırıldığında büzüşen normal pek çok malzemenin aksine bu meta malzeme – doğal malzemelerin tipik özelliklerini sergilemeyecek şekilde tasarlanmış bir sentetik yapı – yüksek basınç altında genişliyor.
Bu öngörülemeyen malzeme, altı yönlü boru bağlantı parçaları biçiminde şekillendirilmiş, aralarında mikrometreler bulunan üç boyutlu oyuk ızgaralardan yapıldı. Malzeme; hava, su veya başka bir maddeden kaynaklanan basınca maruz kaldıkça, artı yapıların bağlantı kollarının dairesel yüzleri içeri doğru kayıyor. Araştırmanın yazarlarından Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü ‘nden Fizikçi Jingyuan Qu, artı yapılar bağlantı kolları ile birbirine bağlı oldukları için, bu kollarda oluşan bükülme kuvvetinin tüm yapıda genleşmeye sebebiyet verdiğini söylüyor.
Araştırmaya dahil olmayan, Austin Texas Üniversitesi’nden Makine Mühendisi Micheal Haberman, araştırmacıların oldukça karmaşık olan bu yapısal elemanları birbirine çok zekice bağladıklarını söylüyor.
Qu ve arkadaşları, kendi malzemelerinden üretilmiş bir mikroküpü, 3D yazıcının mikro versiyonunu kullanarak plastik benzeri bir malzemeden biçimlendirdiler ve bu çalışmayı Physical Review X’e kabul edilen makalelerinde açıkladılar. Araştırmacılar kendi malzemelerini bir gaz odasına koyup basıncı 1 bardan (deniz seviyesindeki hava basıncına eşittir) 5 bara yükselttiklerinde, küpün hacmi %3 oranında artış gösterdi.
Araştırmada yer almayan, Malta Üniversitesi’nden Malzeme Bilim İnsanı Joseph Grima; bugüne kadar araştırmacıların, bu şekilde basınç altında genişleyen malzemeleri sadece matematiksel modeller ya da bilgisayar simülasyonları ile tarif edebildiğini söylüyor. Bu yeni meta malzemenin, bu tarz malzemelerin üretilebileceğine dair çok ihtiyaç duyulan kanıtı sağladığını belirtiyor.
Bu yeni meta malzeme, artı şeklindeki yüzeylerin kalınlıklarının ayarlanması ile daha az genişler hale getirilebilir. Kalınlık arttıkça yapı daha az genişler. Oldukça geniş bir basınç aralığından aynı boyutta kalmak üzere ayarlanmış bir meta malzeme; derin denizlerin yüksek basıncına veya uzay boşluğunun vakumlu ortamına dayanabilecek ekipmanların yapımında kullanılabilir.
Kaynak : sciencenews.org
