Deniz Kulağından İlham Alan Kırılmaz Cam
Fotoğraf 1 : (A) Cam kompozit (solda indeks eşleştirme stratejisi olmadan ve sağda indeks eşleştirme ile), (B) Cam kompozitin mikro yapısı, (C) Kırmızı denizkulağı kabuğundaki sedefli tabakanın görünümü ve (D) Sedefin mikro yapısı.
McGill Üniversitesi’nden bilim insanları, yumuşakça kabuklarının iç tabakasından esinlenerek daha güçlü ve daha sert cam geliştirdiler. Yeni malzeme, çarpma durumunda parçalanmak yerine plastiğin esnekliğine sahiptir ve diğer uygulamaların yanı sıra gelecekte cep telefonu ekranlarını iyileştirmek için kullanılabilir.
Temperleme ve laminasyon gibi teknikler camın güçlendirilmesine yardımcı olabilirken, maliyetlidir ve yüzey hasar gördüğünde artık çalışmazlar. McGill Üniversitesi Biyomühendislik Bölümü’nde Doçent olan Allen Ehrlicher “Şimdiye kadar yüksek mukavemet, tokluk ve şeffaflık arasında değiş tokuş vardı. Yeni malzememiz normal camdan sadece üç kat daha güçlü değil, aynı zamanda kırılmaya karşı beş kattan daha fazla dayanıklı” dedi.
Tasarım Ustası Olarak Doğa
Doğadan ilham alan bilim insanı, sedef veya sedef benzeri yeni bir cam ve akrilik kompozit malzeme yarattı. “Doğa bir tasarım ustasıdır. Biyolojik materyallerin yapısını incelemek ve nasıl çalıştıklarını anlamak, yeni materyaller için ilham ve bazen de planlar sunuyor” dedi Ehrlicher.
“Şaşırtıcı bir şekilde sedef, sert bir malzemenin sertliğine ve yumuşak bir malzemenin dayanıklılığına sahip ve her iki dünyanın da en iyisini veriyor” diye açıklıyor. “Son derece elastik olan yumuşak proteinlerle katmanlanmış sert tebeşir benzeri madde parçalarından yapılmıştır. Bu yapı olağanüstü bir mukavemet üreterek onu oluşturan malzemelerden 3000 kat daha sert hale getirir.”
Bilim insanları sedef mimarisini aldılar ve onu cam pullar ve akrilik katmanlarıyla çoğaltarak kolay ve ucuz bir şekilde üretilebilen, aynı zamanda son derece güçlü ancak opak bir malzeme elde ettiler. Daha sonra kompoziti optik olarak şeffaf hale getirmek için bir adım daha ileri gittiler. Mcgill Üniversitesi’nde doktora sonrası araştırmacı olan baş yazar Ali Amini, “Akriliğin kırılma indeksini ayarlayarak, gerçekten şeffaf bir kompozit oluşturmak için camla kusursuz bir şekilde karışmasını sağladık” diyor. Bir sonraki adım olarak, camın renk, mekanik ve iletkenlik gibi özelliklerini değiştirmesine izin veren akıllı teknolojiyi dahil ederek camı geliştirmeyi planlıyorlar.
Fotoğraf 2 : (A) Cam kompozitin mikro yapısı ve (B) Sedefin mikro yapısı. Kredi: McGill Üniversitesi
Esnek Camın Kayıp İcadı
Esnek camın, Roma İmparatoru Tiberius Sezar’ın saltanatından bu yana kayıp bir buluş olduğu iddia ediliyor. Romalı yazarlar Gaius Plinius Secundus ve Petronius’un popüler tarihi anlatılarına göre, mucit imparatorun önüne malzemeden yapılmış bir içki kabı getirdi. Kase kırılması için teste tabi tutulduğunda, parçalanmak yerine sadece ezildi.
Mucit, malzemeyi nasıl üreteceğini bilen tek kişi olduğuna yemin ettikten sonra Tiberius, camın altın ve gümüşü daha değerli olabileceğinden korkarak adamı idam ettirdi.
Ehrlicher, “Tiberius’un hikayesini düşündüğümde, maddi yeniliğimizin icradan ziyade yayına yol açmasından memnunum” diyor.
Kaynak: phys.org
