Ultra Hafif Alüminyum: Malzeme Tasarımına Yeni Bir Boyut

Bir lavaboya su dolu bir alüminyum kaşık düşürürseniz kaşık batar. Utah State Üniversitesi’nden kimyager Alexander Boldyrev, alüminyumun geleneksel şekliyle sudan daha yoğun olduğunu söylüyor.

Ancak, Boldyrev ve arkadaşları hesaplama modellemesi kullanarak şöyle bir kanıya varmışlar; bu elementin atomlarını moleküler düzeyde yeniden yapılandırırsanız, sudan daha hafif, ultra-hafif kristalin bir alüminyum formunda üretebilirsiniz. Boldyrev ile birlikte bilim adamları, Iliya Getmanskii, Vitaliy Koval, Rusian Minyaev ve Rostov-on ve  Don’da bulunan Güney Federal Üniversitesi’nden Vladimir Minkin, 18 Eylül 2017 tarihli The Journal of Physical Chemistry gazetesinin henüz taslak olan bir baskısında bulgular yayınladı.

Ayrıca ekibin araştırması Ulusal Bilim Vakfı ve Rusya Bilim ve Eğitim Bakanlığı tarafından desteklendiğini not düşelim.

ABD Mesleki Kimya ve Biyokimya Bölümü öğretim üyelerinden Boldyrev, “Meslektaşlarımın bu zorluklara yaklaşımı çok yenilikçi” diyor. “Bilinen bir kristal kafesle, bir elmasla başladılar ve her karbon atomunu bir alüminyum tetrahedron ile birleştirdiler.”

Ekibin hesaplamaları, kristal alüminyumun yeni, yarı geçirmez, hafif bir form olduğunu doğruladı. Kristal alüminyum, kübik santimetre için 2,7 gram yoğunluğa sahiptir ve yoğunluğu yalnızca bir  kübik santimetre de 0,61 gramdır. “Bu, yeni kristalleşmiş formun kübik santimetre kare başına bir gram yoğunluğa sahip suda yüzmesi anlamına geliyor” diyor Boldyrev.

Böyle bir özellik, manyetik olmayan, aşınmaya dirençli, bol miktarda, nispeten ucuz ve üretilmesi kolay metal için olası uygulamalara bir yenisini eklemiş oluyor .

Boldyrev, “Uzay uçuşu, ilaç, kablolama ve daha hafif, daha az yakıt tüketen otomotiv parçaları vs. akla gelen bazı uygulamalardır” diyor Boldyrev. “Elbette, bu materyalin nasıl kullanılacağı konusunda kesin olarak konuşmak için henüz çok erken.

Yine de bu keşif, maddi tasarıma yaklaşmanın yeni bir yolunu işaret ediyor.

Kaynak: phys.org