Sıkıştırılsın ya da Gerilsin, Bu Malzeme Her Zaman Aynı Şekilde Genişliyor
Sıkıştırılmış veya gerilmiş olmaksızın, geliştirilen yeni malzeme her zaman genişliyor.
Dresden Teknik Üniversitesi’nden kimyager Prof. Thomas Heine liderliğindeki uluslararası bir araştırma ekibi, daha önce benzeri görülmemiş özelliklere sahip yeni iki boyutlu bir malzeme keşfetti. Keşfedilen bu malzeme, gerilmiş veya sıkıştırılmış olmasına bakılmaksızın her zaman genişliyor. Bu sözde yarı-auxetic davranışı daha önce gözlemlenmemiştir ve bu nedenle, özellikle nano-sensörikte yeni uygulama tasarımları için çok umut vericidir.
Bir elastik bandı gererseniz, bant incelir. Bu çoğu yayın malzemeler için geçerli olan fiziksel bir davranıştır. 20. Yüzyıldan beri malzeme araştırmalarında zıt bir davranış olduğu bilinmektedir. Auxetic (eski Yunanca auxetostan, “gerilebilir” anlamına gelir) adı verilen bu materyaller, gerginliğe dik yönde genişler. Aynı şekilde sıkıştırıldıklarında da küçülürler. Bilimsel olarak, negatif bir poisson oranı ile tanımlanır. Alışılmadık Poisson oranlarının muhtemelen en iyi bilinen ve en eski uygulaması, Poisson oranının sıfır olduğu şişe mantarıdır. Bu oran, mantarı şişenin daha ince olan boğazına koyma etkisine sahiptir.
Auxetic malzemeler, özel özellikleri dolayısıyla; tıbbi teknolojideki uygulamalar, bisiklet kaskları veya güvenlik ceketleri gibi koruyucu ekipmanların geliştirilmesi dahil ayarlanabilir işlevsel özelliklere sahip çeşitli yenilikçi ürünler için tamamen yeni işlevlere ve tasarım çözümlerine olanak sağlar. Dresden Teknik Üniversitesi Teorik Kimya Profesörü Thomas Heine ve ekibi daha önce bilinmeyen bir olağanüstü bir malzemeyi keşfettiler. Bor elementinin atomik olarak ince bir konfigürasyonu olan borofene dayanarak, PdB4 kimyasal bileşimini veren paladyum eklenerek kararlı bir form bulundu. Yapılan hesaplamalı modelleme, bu malzemenin gerilim altında auxetic bir malzeme gibi davrandığını ancak sıkıştırma altında sıradan bir malzeme gibi genişlediğini göstermektedir. Diğer bir ifadeyle ister gerilsin ister sıkıştırılsın, malzeme her zaman genişliyor.
Prof. Heine, “Malzemenin kararlılığı, mekanik ve elektronik özellikleri açısından kapsamlı karakterizasyona ek olarak, bu auxetic karakterin kökenini belirledik ve bu mekanizmanın yeni yarı-auxetic malzemeler için bir tasarım konsepti olarak kullanılabileceğine inanıyoruz.” şeklinde açıklama yapıyor. Bu yeni malzemelerin, nanoteknolojide, örneğin algılama veya manyeto-optikte yenilikçi uygulamalara yol açabileceğini, makroskopik malzemelere transferin de aynı şekilde düşünülebileceğini söylüyor.
Kaynak: chemeurope.com
