Sonsuz Ark/ Evrensel Çerçeveye Yolculuk
"Amsterdam Üniversitesi'nden bir grup araştırmacı, sert ama yine de titreşimleri absorbe etmede iyi olan ve aynı derecede önemli olarak çok hafif tutulabilen malzemeler üretmenin bir yolunu buldu."
A Magical Combination – Scientists Develop a New Class of Materials
Bir tuğla duvara mı yoksa bir yatağa mı çarpmayı tercih edersiniz? İnsanların çoğu bu kararı basit bulacaktır. Bir tuğla duvarın sertliği şokları veya titreşimleri etkili bir şekilde sönümlemezken, yumuşaklığıyla bir şilte bu tür şoklar için mükemmel bir emici görevi görür. İlginç bir şekilde, malzeme tasarımı alanında bu özelliklerin her ikisi de istenebilir.
Malzemelerin titreşimleri dağıtma konusunda becerikli olmaları, ancak aynı zamanda önemli basınç altında çökmeyi önlemek için yeterli sertliği korumaları gerekir. UvA Fizik Enstitüsü'nden bir grup araştırmacı şimdi bu iki özelliği de yerine getirebilen malzemeler tasarlamanın bir yolunu buldu.
Hem sert hem de titreşimleri emmede iyi olan bükülmüş bir malzeme. Kaynak: D. Dykstra ve ark.
Genellikle, bir malzemenin iki özelliği birbirini dışlar: bir şey ya serttir ya da titreşimleri iyi emebilir; ancak nadiren ikisi birden olabilir. Ancak, hem sert hem de titreşimleri absorbe etmede iyi olan malzemeler yapabilseydik, nano ölçekte tasarımdan havacılık ve uzay mühendisliğine kadar bir dizi potansiyel uygulama olurdu.
Üstünde bir kütle bulunan kauçuk bir metamalzeme örneği, önce artan frekanslarla, sonra da azalan frekanslarla uyarımlara maruz bırakılır. Büyük bir uyarıma maruz kaldığında, numune burkulur. Frekans azaldıkça burkulma daha belirgin hale gelir. Kaynak: Amsterdam Üniversitesi
Burkulma işi halleder
Amsterdam Üniversitesi'nden bir grup araştırmacı, sert ama yine de titreşimleri absorbe etmede iyi olan ve aynı derecede önemli olarak çok hafif tutulabilen malzemeler üretmenin bir yolunu buldu.
Yayının başyazarı David Dykstra şöyle açıklıyor: "İşin püf noktasının ince metal levhalar gibi bükülebilen malzemeler kullanmak olduğunu keşfettik. Akıllıca bir şekilde bir araya getirildiğinde, bu tür bükülmüş levhalardan yapılan yapılar titreşimlerin büyük ölçüde emicisi haline geliyor - ama aynı zamanda yapıldıkları malzemenin sertliğinin çoğunu da koruyorlar. Dahası, levhaların çok kalın olması gerekmiyor ve böylece malzeme nispeten hafif tutulabiliyor."
Resim (makalenin başında), tüm bu istenen özellikleri bir araya getirmek için metal levhaların bu burkulmasını kullanan bir malzeme örneğini göstermektedir.
Üzerinde bir kütle bulunan metal bir metamalzeme numunesi, önce artan, sonra da azalan frekanslı uyarımlara maruz bırakılır. Büyük bir uyarıma maruz kaldığında, numune burkulur. Frekans azaldıkça burkulma daha belirgin hale gelir. Kaynak: Amsterdam Üniversitesi
Bir dizi uygulama
Araştırmacılar bu bükülmüş malzemelerin özelliklerini derinlemesine incelediler ve hepsinin sertlik ve titreşimleri dağıtma yeteneğinin bu sihirli kombinasyonunu gösterdiğini buldular. Bilinen malzemeler bu istenen özellik kombinasyonuna sahip olmadığından, yeni laboratuvar yapımı malzemeler (veya metamalzemeler) çok geniş bir potansiyel uygulama yelpazesine ve çok geniş bir ölçek aralığına sahiptir.
Olası kullanım alanları metre boyutundan (havacılık, otomotiv uygulamaları ve diğer birçok sivil tasarımı düşünün) mikro ölçeğe (mikroskoplar veya nanolitografi gibi uygulamalar) kadar uzanmaktadır.
Dykstra, "İnsanlar bir şeyler inşa etmeyi sever - küçük şeyler ve büyük şeyler - ve neredeyse her zaman bu yapıların hafif olmasını isteriz. Eğer bu hem sert hem de şok emmede iyi olan malzemelerle yapılabilirse, mevcut birçok tasarım geliştirilebilir ve birçok yeni tasarım mümkün hale gelebilir. Olası uygulamaların gerçekten sonu yok!" diyor.
AMSTERDAM ÜNİVERSİTESİ, 5 HAZİRAN 2023, SciTechDaily
Mustafa Tamer, 30.08.2023, Sonsuz Ark, Çeviri, Bilim ve Teknoloji, Aklın Merdivenleri
Referans: David M.J. Dykstra, Coen Lenting, Alexandre Masurier ve Corentin Coulais, "Aşırı Titreşim Sönümleme için Burkulma Metamalzemeleri", 18 Mayıs 2023, Advanced Materials. DOI: 10.1002/adma.202301747
- Sonsuz Ark'ta yayınlanan yazılardan yazarları sorumludur.
- Sonsuz Ark linki verilerek kısmen alıntı yapılabilir.
- Sonsuz Ark yayınları Sonsuz Ark manifestosuna aykırı yayın yapan sitelerde yayınlanamaz.
- Sonsuz Ark Yayınlarının Kullanımına İlişkin Önemli Duyuru için lütfen tıklayınız.