Deniz Kabuklarından İlham Alan Kırılmaz Cam Geliştirildi
Fotoğraf -1 : (A) Cam kompozit (solda indeks eşleştirme stratejisi olmadan ve sağda indeks eşleştirme ile), (B) Cam kompozitin mikro yapısı, (C) Kırmızı deniz kulağı kabuğundaki sedefli tabakanın görünümü ve (D) Sedef mikro yapısı. Kredi bilgileri: McGill Üniversitesi
McGill Üniversitesi’nden bilim adamları, yumuşakça kabuklarının iç tabakasından esinlenerek daha güçlü ve daha sert cam geliştirdiler. Çarpma anında parçalanmak yerine, yeni malzeme plastiğin esnekliğine sahip ve diğer uygulamaların yanı sıra gelecekte cep telefonu ekranlarını iyileştirmek için kullanılabilir.
Temperleme ve laminasyon gibi teknikler camın güçlendirilmesine yardımcı olabilirken, bunlar maliyetlidir ve yüzey hasar gördüğünde artık çalışmazlar. McGill Üniversitesi Biyomühendislik Bölümü Doçenti Allen Ehrlicher, “Şimdiye kadar yüksek mukavemet, tokluk ve şeffaflık arasında değiş tokuşlar vardı. Yeni malzememiz normal camdan sadece üç kat daha güçlü değil, aynı zamanda kırılmaya karşı beş kattan daha dayanıklı” diyor.
Tasarımın Ustası Olarak Doğa
Doğadan ilham alan bilim adamı, sedef veya sedef benzeri yeni bir cam ve akrilik kompozit malzeme üretti. Ehrlicher, “Doğa bir tasarım ustasıdır. Biyolojik malzemelerin yapısını incelemek ve nasıl çalıştıklarını anlamak, yeni malzemeler için ilham ve bazen de planlar sunar” diyor.
“Şaşırtıcı bir şekilde, sedef, sert bir malzemenin sertliğine ve yumuşak bir malzemenin dayanıklılığına sahiptir ve ona her iki dünyanın da en iyisini verir” diye açıklıyor. “Yüksek derecede elastik olan yumuşak proteinlerle katmanlanmış sert tebeşir benzeri madde parçalarından yapılmıştır. Bu yapı olağanüstü bir güç üreterek onu oluşturan malzemelerden 3000 kat daha sert hale getirir.”
Bilim adamları sedef yapısını aldılar ve onu cam pullar ve akrilik katmanları ile çoğaltarak, kolay ve ucuz bir şekilde üretilebilen son derece güçlü ancak opak bir malzeme elde ettiler. Daha sonra, kompoziti optik olarak şeffaf hale getirmek için bir adım daha ileri gittiler. McGill’de Doktora Sonrası Araştırmacı olan baş yazar Ali Amini, “Akriliğin kırılma indisini ayarlayarak, gerçekten şeffaf bir kompozit yapmak için camla kusursuz bir şekilde karışmasını sağladık” diyor. Sonraki adım olarak, camın renk, mekanik ve iletkenlik gibi özelliklerini değiştirmesine izin veren akıllı teknolojiyi dahil ederek camı iyileştirmeyi planlıyorlar.
Fotoğraf – 2 : (A) Cam kompozitin mikro yapısı ve (B) Sedef mikro yapısı. Kredi bilgileri: McGill Üniversitesi
Esnek Camın Kayıp İcadı
Esnek camın, Roma İmparatoru Tiberius Caesar’ın saltanatı zamanından beri kayıp bir buluş olduğu iddia ediliyor. Romalı yazarlar Gaius Plinius Secundus ve Petronius’un popüler tarihi hesaplarına göre, mucit, İmparator’un önüne bu malzemeden yapılmış bir içme kabı getirdi. Kase kırılması için test edildiğinde, parçalanmak yerine sadece ezildi.
Mucit, malzemenin nasıl üretileceğini bilen tek kişi olduğuna yemin ettikten sonra, Tiberius, camın daha değerli olabileceği için altın ve gümüşün değerini düşürmesinden korkarak adamı idam ettirdi.
Ehrlicher, “Tiberius’un hikayesini düşündüğüm zaman, önemli yeniliklerimizin uygulanmasından çok yayınlanmasından memnunum,” diyor.
Kaynak : phys.org
