3066988-poster-p-1-a-new-material-brings-us-one-step-closer-to-a-space-elevator
BAKMADAN GEÇME BİLİM

MIT yeni bir materyal geliştirdi

Çelikten on kat daha güçlü ancak yoğunluğu sadece% 5 ve Dünya’da da mimaride devrim yaratabilir. Uzay asansörü – ulaşım modüllerinin, Dünya’yla uzay aracını birleştiren uzun bir kablonun yukarı ve aşağı hareket ettiği teorik bir ulaşım modeli, uzun zamandır fütüristik bir fantezi unsuru olmuştur. Araştırmacılar, böyle bir yapıyı mümkün kılmaya yetecek kadar güçlü ve hafif bir materyal ortaya çıkarmaya çalışırken, kitaplarda, filmlerde ve bilimsel dergilerde gösteriliyor. Şimdi, MIT bilimadamlarının bir ekibi, var olan en güçlü hafif malzemelerden birini tasarladı ve bilim kurgu hayalini gerçekleştirmek için bir adım daha yaklaştı ve yeryüzündeki mimari ve altyapıyı da devrim yaratacak bir malzeme için bir formül oluşturdu.

Malzeme, bilinen tüm malzemelerin en güçlü olduğu düşünülen, iki boyutlu karbon formlu grafenden oluşur. Fakat 2D grafen biçimi çok incedir – yalnızca bir atom kalınlığıdır – yapı amaçları için pratik değildir. Ekibin atılımı, ısı ve basınç kombinasyonunu kullanarak grafenden 3D geometri oluşturma aşamasındadır. Günümüzde Science Advances dergisinde yayınlanan bir makalede detaylandırıldığı gibi formun hesaplama modelleri geliştirildi ve daha sonra grafen ile yeniden oluşturuldu. Test sırasında, gözenekli malzemenin numunelerinin, yoğun olarak sadece% 5 olmasına rağmen, çelikten on kat daha güçlü olduğunu keşfettiler.

3066988-inline-i-1-a-new-material-brings-us-one-step-closer-to-a-space-elevator
3066988-inline-i-1-a-new-material-brings-us-one-step-closer-to-a-space-elevator

Araştırmacı Zhao Qin, Gang Seob Jung ve Min Jeong Kang ile birlikte araştırma ekibinde olan MIT Sivil ve Çevre Mühendisliği Bölümü Başkanı Markus Buehler’e göre, grafenin yeniden yapılandırılması fikri, Kağıt parçası: Örneğin bir kağıt parçasını boru biçiminde oynadığınızda, düz veya buruşuk haldeyken olduğundan daha güçlüdür. Boru biçimleri kuvvetleri nedeniyle mimaride zaten kullanılıyor – Chicago’daki Willis Tower, boru biçiminde bir yapısal sistem kullanıyor.

Zhao Qin, “Çok yenilikçi bir materyal, çünkü materyali büyük miktarlarda üretebilirsek, bunu yapım ve altyapı için kullanılan bazı çeliklerin yerini alacak şekilde kullanabiliriz” dedi. “Çok hafif ve çok güçlü olduğu için altyapı ve bina inşa etmek için çok fazla emek kaydedebiliriz.”

Malzeme aynı zamanda mimaride olumlu bir çevresel etkiye de sahip olabilir. Gözenekli yapısı ve geniş yüzey alanı, yeşil yapılar oluşturmada potansiyel uygulamalara sahip su veya hava için bir filtre görevi yapabilir. Karbondan yapıldığı için, malzeme kimyasal ve mekanik olarak kararlıdır. Daha güçlü fırtınalar ve yükselen deniz seviyeleri gibi dış çevresel faktörler karşısında bu özellikler binaları daha esnek hale getirmeye yardımcı olabilir.

Ancak Qin, malzemenin potansiyel başvurularının Dünya’daki binalarla sınırlı olmadığını düşünüyor. Uzay istasyonlarını, hatta kolonileri inşa etmek için malzemeleri uzaya göndermekte ve böyle hafif bir yapı malzemesinin maliyetleri önemli ölçüde azaltabileceği düşünülmektedir. Qin, bu malzemeden yapılmış bir gökdelenin kaç kat hikayesi hakkında spekülasyon yapmak istediğinde, bunun yerine yer asansörüne işaret etti. Üç boyutlu grafenin bir yapısı, kalan kısıtlamaların birçoğu daha uzak bir ihtimal olmasına rağmen, Dünya atmosferini potansiyel olarak temizleyebilir.

Ekip tarafından tasarlanan gözenekli geometrinin, mutlaka Qin’in o kadar pahalı olduğunu ve sonuç olarak mühendislik kullanımı için pratik olmayacağını söylediği grafen kullanımını gerektirmediği gerçeği daha da heyecan vericidir. Polipeptit proteinleri, selüloz veya ipek gibi organik moleküllerin diğer formları da potansiyel olarak benzer geometrik özelliklere sahip bir materyal haline dönüştürülebilir. Bunun inşaat endüstrisi için sonuçları olmasına rağmen, bu tür aşırı güçlü malzemeler, tıbbi ekipmanlardan otomobillere kadar birçok ürünte potansiyel olabilir. Qin, bu soruşturma çizgisinin ekibin gündeminde olduğunu söyledi.

Uzay asansörleri günümüzde bir fantezi olmaya devam ederken, malzeme bilimlerinde bu ilerleme, daha güçlü, daha hafif ve daha esnek mimari formlar getirdi ve bu bilimkurgu geleceği biraz daha yaklaştırdı.

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir