Parçalı Boşluklu Küpler Daha Üstün Şok Karşıtı Zırhlar Yapılabilmesi için Kullanılabilir
Fotoğraf: Simülasyon görüntüleri küplerin çok dalgalarını nasıl daha etkili sönümlediğini gözler önüne seriyor
Bir malzemenin mikroskobik yapısı o malzemenin etkiye verdiği tepkide büyük rol oynar. Los Alamos National Laboratory’den araştırmacılar bu anlamda çok iyi iş çıkartan bir malzeme elde etmeyi başardılar. Ekip, içerisinde parçalı boşluklu bölümler bulunan ve üç boyutlu (3D) yazıcılarda basılmış küp yapıların kask, zırh vb koruyucu yapılarda kullanılabileceğini düşünüyor.
Şok direnci bulunan malzemeler genellikle şok dalgalarını emebilecek boşluklar içerir. Bu boşlukların ne şekilde olması gerektiği ise bilim insanlar tarafından hala araştırılıyor. Şu ana kadar ortaya konulmuş yapılar arasında nanoköpükler, bal peteği yapıları ve mikrokristaller yer alıyor.
Los Alamos araştırmacılarının yürüttüğü bu yeni çalışmada, parçalı yapılar inceleniyor. Bu boşluklu yapılarda aynı şablon gittikçe küçülerek kendi kendisini tekrarlıyor. Böylece dıştan içe doğru parçalı boşluklara sahip bir yapı elde ediliyor.
Araştırma ekibi bu 3D yazılmış plastik küpleri farklı detay seviyelerinde test ediyor. Denemeler yaklaşık 670 mph (1,078 km/h) etki altında gerçekleştiriliyor.
Araştırmacıların bulguları, yapı içerisindeki parçalı boşluklar derinleştikçe yapının şok sönümleme kabiliyetini geliştiğini belirtiyorlar. Bazı yapılar aynı malzemeden mamül katı küplere göre 5 kat daha fazla performans gösterebiliyor.
Araştırma ekibine göre bu performansı sergileyen bir malzeme, araç korumaları, bireysel zırhlar, kasklar gibi mekanik şoklara dayanım göstermesi gereken ürünlerin üretiminde kullanılabilir.
Ekip, şu anda sonuçları yayınlanan yapının en ideal yapı olmayabileceğini belirtiyor. Sırada, diğer boşluk tiplerinin performansa etkisini optimizasyon uygulamaları ile değerlendirmek var.
Çalışmanın başyazarı Dana Dattelbaum, “bu çalışmada amaç şok dalgalarını manipüle etmek” diyor. “Eklemeli üretim yöntemleri sayesinde, ileri mezoboyutlu yapıların üretim ve tasarımını yapabiliyoruz.”
Çalışma, AIP Advances’de yayınlandı.
Kaynak: newatlas.com
