Fuzzy Lifleri Roketlerin Sıcaklığını Arttırmada Yardımcı Olabilir
Günümüzdeki roket motorlarının içleri çeliği eritebilecek sıcaklık olan 1600⁰C’ye kadar erişebilir. Yarının motorlarının sıcaklıklarının daha da artması gerekecek. Daha sıcak motorlar daha yakıt tasarrufludur, daha fazla itme gücü üretir ve Mars uzay araçları ve gelişmiş hava araçları için daha büyük yükler taşırlar. Mühendisler, daha fazla ısıyı tolere edebilecek seramik bir malzemeye gömülü olan silikon karbür liflerinden insan saçının genişliğinden daha küçük, sert ve hafif roket malzemeleri için bileşikler geliştirmeye çalışıyor.
Silikon karbür 2000⁰C’ye kadar dayanabilir. Günümüzdeki kompozitler silikon karbür liflerinin dokunarak tabakalaşması ve gözenekli seramik ile boşlukların doldurulmasıyla yapılır. Fakat mevcut kompozitler motorlarda meydana gelen yüksek basınç altında kırılabilir. Çünkü lifler birbirine karşı kayarak seramikten çıkar.
Olası bir gelişmede, Rice Üniversitesi ve NASA Glenn Araştırma Merkezi’ndeki bilim adamları, Velcro’nun mikroskobik bir çeşidini andıran fuzzy (bulanık) bir silikon karbür lifi geliştirdiler. Yakın zamanda Applied Materials & Interfaces’de bulanık yapıları lifleri bir arada tuttuğundan seramikten çıkma veya kayma olasılıklarının düşük olduğu açıklandı.
Araştırmacılar ilk önce saç örgüsü gibi, silikon karbür yüzeyinden çıkan kıvırcık karbon nanotüpleri geliştirdiler. Daha sonra lifleri çok ince silikon toza batırıp ısıtarak karbon nanotüpleri silikon karbür liflerine dönüştürdüler. Ekip, fuzzy liflerinin gücünü transparan, elastik bir polimere gömerek test etti ve bu kompozitlerin gücünün düzgün liflere göre dört kat daha fazla güçlü olduğunu buldu.
NASA araştırma mühendisi ve ortak yazarı Janet Hurst ekibin şimdi yeni kıvırcık lifleri seramik ortamda test etmek istediklerini söyledi. Ayrıca, güçlü oldukları ve oksijene maruziyetin etkisini önlemek için fuzzy boron nitrit nanotüp kaplı lif yapmak istemektedirler. Silikon karbür elyaflar uzunlukları boyunca güçlüdür, ancak yüksek basınçta genişlikleri boyunca kırılabilirler. Steven Suib (Connecticut Üniversitesi, Malzeme Bilimi Enstitüsü“Yine de yeni lifler kırılmalara karşı dirençli olmalıdır. Çünkü onların yumuşak tüyleri gerginliği dağıtmaya yardımcı olur”dedi.
Kaynak : scientificamerican.com
