Çelikten Dayanıklı Hafif Malzeme

Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü’nden (KIT) Mühendisler kemik, ağaç ve bal peteklerinden ilham alarak Çelikten daha dayanıklı ve oldukça hafif bir materyal geliştirdiler.

3 boyutlu lazer polimer baskı teknolojisini seramik kaplama ile birleştirip kullanarak sudan daha az yoğun bunun yanında çelik ve alüminyum kadar dayanıklı bir malzeme ortaya çıkarttılar. Doğadan ilham alınarak özel polimer mikromimari ile sıradışı bir sağlamlık/yoğunluk oranına ulaştırlar. Bu materyalin oluşmasının altında yatan sır ise  3D lazer litografi veya polimer baskı sertleştirme işlemi olarak söylenebilir.

seramik-mikro-mekanik-test
mekanik basınç deneyi

Ürünün testinde Üçgen, altıgen ve bal peteği şekilleri kullanıldı. Sonrasında ise gazla kaplanarak ekstra dayanıklılık sağlanmış olundu. Bu testler sonucunda 50 nm alümina kaplı bal peteği polimer yapısının içlerinde en stabil yapı olduğu anlaşıldı. Yani bal peteği mikro mimarisi üçgen ve altıgen mimarilerden daha iyi bir performans gösterdi. homojen yapılmış bal peteği yapısı mm2’de 28 kilogram basınca dayanırken, 810 kg/ m3 yoğunluğa sahip. Bu oran kemik, masif çelik veya alüminyuma göre çok daha fazla stabilite yoğunluk oranına sahip olduğu anlaşılıyor.

mazeme basınç grafiği
mazeme basınç grafiği

Jens Bauer’ e göre ;

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

Mühendisler bu mikro yapı materyallerinin defalarca yalıtım ve şok absorbe edicilerden geçirildiğinden ayrıca kimya endüstrisinde filitre olarak da  kullanılabileceği belirtildi.