Kendi kendini 1000’den fazla onaran malzeme üretildi: Otomobil ve uçakların ömrü uzayacak

Bilim insanları, malzeme teknolojisinde çığır açan yeni bir gelişmeye imza attı. ABD’de geliştirilen yeni nesil kompozit malzeme, hasar gördükten sonra kendi kendini 1000’den fazla kez onarabilme yeteneğine sahip.

Kaydet

0:00 0:00

Kuzey Carolina Eyalet Üniversitesi ve Houston Üniversitesi'nden mühendisler, 1000'den fazla kez kendi kendini onarabilen, fiber takviyeli bir kompozit malzeme geliştirdi. Malzeme, uçak kanatları, türbin kanatları ve benzeri donanımların üretiminde kullanılan kompozitlerden önemli ölçüde daha güçlü olduğu belirtiliyor.

Araştırmacılar, bu malzemenin otomobillerin, uçakların, uzay araçlarının, rüzgar türbinlerinin ve diğer kritik makinelerin ömrünü önemli ölçüde uzatabileceğine inanıyor.

Kendi kendini 1000’den fazla onaran malzeme üretildi: Otomobil ve uçakların ömrü uzayacak

HASARA KARŞI DİRENÇLİ YAPI

Araştırmaya göre bu “kendini iyileştiren” malzeme, klasik fiber takviyeli kompozitlere kıyasla yalnızca daha dayanıklı olmakla kalmıyor, aynı zamanda hasara karşı çok daha dirençli bir yapı sunuyor. Çalışmanın baş yazarlarından Jack Turicek, malzemenin başlangıçta bile mevcut kompozitlerden daha güçlü olduğunu ve en az 500 döngü boyunca çatlaklara karşı yüksek direnç gösterdiğini belirtiyor.

Fiber takviyeli polimer (FRP) kompozitlere benzer bir görünüme sahip olsa da, asıl fark katmanların arasında kullanılan özel yapı. Bu yapı, “delaminasyon” adı verilen ve kompozit katmanların birbirinden ayrılmasıyla oluşan yaygın bir hasar türünü hedef alıyor.

Ara katmandaki özel termoplastik malzeme, geleneksel çözümlere kıyasla 2 ila 4 kat daha dayanıklı bir yapı sunuyor.

1000’DEN FAZLA KEZ KENDİNİ ONARDI

Laboratuvar testlerinde, araştırmacılar aynı noktada defalarca hasar oluşturup ardından malzemenin kendini onarmasını sağladı. Sonuçlar, malzemenin bu döngüyü 1000’den fazla kez tekrarlayabildiğini ortaya koydu.

Teknolojinin en dikkat çekici yönlerinden biri ise kendi kendini birleştirme yeteneği. Hasar oluştuğunda malzeme içindeki karbon tabanlı ısıtıcı katmanlar, elektrik akımı uygulandığında aktive oluyor ve çatlakları kapatarak yapısal bütünlüğü büyük ölçüde geri kazandırıyor.

KULLANIM ÖMRÜ 500 YILA ÇIKABİLİR

Bu gelişmenin potansiyel etkisi malzeme ömründe ortaya çıkıyor. Günümüzde uçaklar, rüzgar türbinleri ve otomobillerde kullanılan kompozit malzemeler genellikle 15 ila 40 yıl arasında ömre sahip. Ancak bu yeni teknoloji sayesinde bu süre teorik olarak 125 yıldan 500 yıla kadar uzayabilir.

Henüz laboratuvar aşamasında olan teknoloji, gerçek dünya koşullarında yapılacak testlerle ticari kullanıma hazır olmadığını gösterecek.