Geleceği Şekillendirebilecek 9 İlginç Materyal

Gelecekte, inşaattan giyime kadar pek çok alanda kullanılabilecek üretim malzemelerinde heyecan verici gelişmeler yaşanmaktadır. Bu yazıda gelecek zamanlarda hayatımızda yaygınlaşabilecek 9 ilginç materyali inceleyeceğiz.

A- A+

21.03.2017 tarihli yazı 11460 kez okunmuştur.

Aerojel

Aerojel oldukça şaşırtıcı materyaller arasında yer almaktadır. Guinnes rekorlar kitabında bile yer almıştır. Bunun yanı sıra bazen “dondurulmuş duman” olarak da adlandırılır. Bu materyal, süperkritik olarak kurutulmuş alümina, kromya, kalay oksit veya karbon sıvı jellerinden oluşmaktadır. %99.8’i boşluk olan Aerojel yarı saydamdır. Aerojeller çok iyi yalıtkanlardır.

Bu malzeme, iç fraktal yapıları içinde inanılmaz bir yüzey alanına sahiptir. Bu malzemede 2.54 cm boyutunda bir küp, tüm futbol sahasının eşdeğer bir iç yüzey alanına sahiptir.

Çok düşük yoğunluklu olan Aerojel, yalıtım özelliklerinden dolayı gelecekte; askeri zırhlarda da kullanılabilir. Örneğin, grafen aerojel, helyumdan daha düşük bir yoğunluğa ve 0.16 /cm3’de sadece iki kat hidrojene sahiptir.

Yapay Örümcek İpeği

İpek kelimenin tam anlamıyla bir doğa harikasıdır fakat sentezlenmesi oldukça zordur. Birçok kurum bu sorun üzerinde çalışmıştır fakat Spiber adlı Japon bir girişimci örümceklerdeki fibroin üretiminden sorumlu gen kod çözmeyi başarıp bu sorunu çözmek için önemli adımlar atmıştır. Bu anahtar protein, süper güçlü ipeği oluşturmak için kullanılır.

Kilit bileşeni çözdükten sonra şirket, seri üretime olanak sağlayacak biyolojik mühendislik bakterileri geliştirmeye başlamıştır. Nihai üründen sonra, 10 gün içerisinde yeni bir ipek türü bile oluşturabilmeleri olasıdır. Bakteriler, karşılığında ipek proteini üretmek için şeker, tuz ve diğer mikro besinlerle beslenirler. Bu protein daha sonra ince bir toza dönüştürülürek lifler, kompozitler yaratmak için döndürülür ve işlenirler. Tek bir gram fibroin 9 km ipek üretebilir.

Karbon Nanotüpler

Karbon nanotüpleri, elmasların sp3 bağlarından daha güçlü olan sp2 bağlarıyla bir arada tutulan uzun zincir karbonlardır. Bu çarpıcı yapılar sayısız şaşırtıcı özelliğe sahiptir. Bunlar arasında, elektronik için mükemmel balistik elektron taşıma, çok yüksek çekme mukavemeti vardır. Bunlar uzay asansörü gibi potansiyel uygulamalar için kullanılmaktadır.

Karbon nanotüpler bilinen pek çok materyalden daha güçlüdür. 48.000 kN.m/kg’a kadar dayanıklıdırlar. Nanotüpler, çelikten yaklaşık 300 kat daha güçlüdür. Böyle bir malzeme ile pek çok uzun boylu kule inşa edilebilir.

► İlginizi Çekebilir: Karbon Nanotüp Yapılı Transistörler

Meta Malzemeler

Bu malzemeler dikkati yapılarından ziyade, yapılabilecek şeyler için çekmektedir. Mikrodalga “görünmez pelerin”, 2D görünmez pelerinler ve olağandışı optik özelliklere sahip diğer malzemeleri yaratmak için kullanılmıştır. Bazı meta malzemeler negatif kırılma indeksine sahiptir. Bu, ışık dalga boyundan daha küçük özellikleri çözen “süper mercek” yaratmak için kullanılmasına izin verebilir.

Meta malzemeler, 2D ekran üzerinde muhteşem hologramlar oluşturmak için oldukça doğru bir seçimdir.

Şekilsiz Metal

Amorf metaller veya metalik camlar, temel olarak düzensiz bir atom yapısına sahip metaldir. Çeliklerin gücüne iki kat daha fazla dayanabilirler. Yapısı sayesinde, darbe enerjisini metal kristalinden daha etkili bir şekilde dağıtabilirler. Bu malzemeler, erimiş metalin kristal yapısını hizalamak için çabucak soğutulmasıyla oluşur.

Ordu tarafından gelecek nesil zırhlar için kullanılabilirler hatta zırh delici mühimmat için de kullanılabilirler. Özellikle de amorf metalle ilgili transformatörlerde de uygulamalar yapılmaktadır.

Metal Köpük

Metal köpük, erimiş alüminyuma toz haline getirilmiş bir köpük etmeni ve toz halindeki titantum hidrür ilave edilerek oluşturulur ve daha sonra soğumaya bırakılır. Bu işlem çok hafif olan çok güçlü bir madde üretir, sonunda %75-95 boşluk oluşur. Yüksek mukavemet ağırlık oranına bağlı olarak, metal kolonlar, alan kolonileri için potansiyel inşaat malzemeleri olarak önerilmiştir. Bu metal köpüklerin bir kısmı aslında suyun içinde yüzebilir.

Şeffaf Alüminyum Oksit

Şeffaf alümina çelikten yaklaşık üç kat daha güçlüdür. Şeffaf alümina ile bir gökdelen örtülebilir. Gelecekteki siluetler bugünün monolitleri yerine yüzen siyah noktalar (özel odalar) gibi görünebilir. Kurşun geçirmez cam olarak da kullanılabilir.

E-Tekstil / Elektronik Entegre Kumaşlar

Elektronik kumaşlar da gelişmekte olan malzemeler arasında yer almaktadır çünkü insanlar şıklığın yanı sıra rahatlık da istemektedir. Örneğin, e-tekstil eldivenleri düşünün. Bilek veya avuç içi üzerinden video görüşmesi yapmak güzel bir düşüncedir. Çeşitli ara yüzler bu tekstiller ile bütünleştirilebilir. E-tekstilden yapılabilecek şeyler neredeyse sınırsızdır.

► İlginizi Çekebilir: Güneş Enerjisini Depolayan Akıllı Kumaşlar

Bu materyallerden bazıları çevreden ve kinetik hareketi gibi çeşitli enerjilerden beslenebilir. Kullanıcıların sağlığını izlemek gibi tıbbi amaçlı olarak da kullanılabilir. Örneğin, bir kalp hastasının kalp atışları uygun e-tekstil ürünleriyle takip edilebilir.

► İlginizi Çekebilir: Triboelektrik Teknolojili Tekstil Ürünleri

Moleküler Süper Tutkal

Oxford Üniversitesi’ndeki araştırmacılar moleküler süper bir tutkal yaratmayı başarmışlardır.

Ekip, bakterilerin, insan hücrelerine bağlanmak için kullandığı proteinlerden birini düşünüyordu. Bundan, biri partner proteinle temasa geçtiğinde tutkal görevi gören moleküler bir yapıştırıcıya dönüşüyordu. Bağ, inanılmaz derecede güçlüdür. Öyleki test edildiğinde, gücü ölçmek için kullanılan ekipman tutkaldan daha önce bozulmuştur ve artık geriye kalan tek şey hem güçlü ve seçici tutkallar yaratmak hem de proteinleri diğer yapılara dahil etmek için bir araç geliştirmek olacaktır.

**Sıralama önem derecesine göre yapılmamıştır.

Kaynak:

► InterestingEngineering
► Lifeboat
► Gizmodo