Çelikten Dayanıklı Sudan Daha Az Yoğun Mikro Mimari Materyal Geliştirildi

Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü’nden (KIT) bilim insanları kemik, ağaç ve bal peteklerinden ilham alarak hafif ve dayanıklı bir materyal geliştirdiler. 3 boyutlu lazer polimer baskı ile  seramik kaplama ile birleştirilerek sudan daha az yoğun fakat çelik ve alüminyum kadar dayanıklı bir materyal ürettiler. Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü’nden bir araştırma ekibi , doğadan ilham alarak özel bir polimer mikromimari ile sıradışı bir sağlamlık/yoğunluk oranı elde etti. Bu inanılmaz maddenin altında yatan proses ise, 3D lazer litografi veya polimer baskı sertleştirme işlemi. Bu sayede hem hafif hem de dayanıklı bu materyal geliştirdi.

Üçgen, altıgen ve bal peteği şeklinde yapılar test edildi. Sonrasında gazla kaplanarak ekstra dayanıklılık sağlanırken, seramik ve alüminyum materyal kaplamaları da test edildi. Ölçülen polimer kabaca 50 µm uzunluk,genişlik, yüksekliğe sahip. Ayrıca  10 nm’ den  200 nm’e varan kalınlıklarda test edildi.

50 nm alümina kaplı bal peteği polimer yapısının  en stabil yapı olduğunu buldular. Bal peteği mikro mimarisi üçgen ve altıgen mimarilerden daha iyi bir performans gösterdi. Optimize bal peteği yapısı 28 kg/mm² basınçta ancak çökerken, 810 kg/ m³ yoğunluğa sahip. Bu oranın kemik, masif çelik veya alüminyumdan daha fazla stabilite yoğunluk oranına sahip.

“Eşsiz hafif yapım materyalleri sayesinde yarı ahşap yatay, dikey ve diyagonal dikmeler yapılabilir. Bizim ürettiğimiz kirişler sadece 10 µm boyundaydı,” diyor Jens Bauer.

Ekip bu mikro yapı materyallerinin sıklıkla yalıtım ve şok absorblayıcılarda kullanıldığında ayrıca kimya endüstrisinde filitre olarak da  kullanılabileceği belirtildi.

Araştırma  PNAS dergisinde yayınlandı.

Kaynak : http://www.kit.edu/visit/pi_2014_14594.php

 

Bu haber 5258 kez görüntülendi.

Google+