North Carolina State University bünyesindeki bilim insanları, şimdiye kadar geliştirilen en dayanıklı ve kendini tamir edebilen kompozit malzemeyi ürettiklerini duyurdu. Canlı organizmalar gibi kendi kendini onarabilen bu yeni materyal, zamanla dayanıklılığını kaybetmemesiyle dikkat çekiyor.
Zamana Dayanıklı Yeni Nesil Kompozit
Kuzey Karolina Eyalet Üniversitesi araştırmacıları tarafından geliştirilen bu malzeme; özellikle uzay, tıp ve uzun ömürlü altyapı projelerinde çığır açabilecek potansiyele sahip.
Geleneksel malzemeler zaman içinde çatlama, yıpranma ve katman ayrılması gibi sorunlarla karşılaşırken; sıcaklık değişimleri ve basınç gibi dış etkenler yapısal zayıflamaya neden olur. Ancak geliştirilen bu yeni fiber takviyeli polimer kompozit, oluşan hasarı kendi kendine onarabiliyor ve uzun yıllar boyunca yapısal bütünlüğünü koruyabiliyor.
Araştırma; doktora adayları Jack Turicek ve Zach Phillips ile Kalyana Nakshatrala’nın katkılarıyla yürütüldü. Çalışmada özellikle fiber takviyeli polimer kompozitlerin en zayıf noktası olan katman ayrılması problemi hedef alındı.
Laboratuvar testlerinde malzemenin yüzlerce yıl boyunca dayanabilecek yapısal bütünlüğe sahip olduğu gözlemlendi.
Canlı Organizmalardan İlham
Yeni kompozit, doğadaki kendini yenileme mekanizmalarından esinlenerek tasarlandı. Nasıl ki kemikler kırıldığında yeniden kaynar, cilt kesiklerini onarır; bu malzeme de mikro düzeyde hasarı tespit eden moleküler ağlar sayesinde kendi yapısını yeniden kurabiliyor. Hasar oluştuğunda moleküller arası etkileşim yeniden sağlanıyor ve malzeme eski dayanıklılığına büyük ölçüde kavuşuyor.
Deneylerde 40 gün boyunca döngüler halinde 5 santimetrelik katman ayrılmaları simüle edildi ve ardından onarım süreci başlatıldı. Sonuçlara göre malzeme, mevcut benzerlerine kıyasla en az 500 döngü boyunca çatlamaya karşı daha yüksek direnç gösterdi. Onarım sonrası katmanlar arası dayanıklılıkta bir miktar azalma gözlense de bu düşüş beklenenden daha yavaş gerçekleşti.
500 Yıla Kadar Kullanım Ömrü
Malzemenin kullanım ömrü, bakım ve onarım sıklığına göre değişiyor:
- Her mevsim en az bir onarım gerektiren senaryoda yaklaşık 125 yıl,
- Yıllık yenileme yapılan senaryoda ise 500 yıla kadar kullanım ömrü öngörülüyor.
Uzay görevleri, tıbbi implantlar, altyapı ve inşaat uygulamaları bu teknolojinin potansiyel kullanım alanları arasında yer alıyor.
Henüz laboratuvar aşamasında olan ürün için araştırmacılar; ticari üretim koşullarında performans testleri yapmak, ölçeklendirme sorunlarını çözmek ve farklı sektörlere uygun optimizasyon çalışmaları yürütmeye devam ediyor.
26.02.2026—15:37