Seramikler, çok dayanıklı ve yüksek ısıya, korozyona karşı dirençli oldukları için birçok yüksek teknoloji alanında kullanılıyor. Ancak şöyle bir sorun var: Seramikler kırılgan. Yani, kolayca kırılabiliyorlar ve bu da onların bazı yerlerde kullanılmasını zorlaştırıyor. Çinli bilim insanları, seramik malzemelerin oda sıcaklığında çekme plastikliği göstermesini sağlayarak önemli bir başarıya imza attı. Peki, seramiğin kırılganlığını önleyip esnetmeyi nasıl başardılar? Bu araştırma neden bu kadar önemli? İşte detaylar…
Dünyada ilk kez oda sıcaklığında seramik çekme plastikliği gerçekleştirildi
Çinli bilim insanları, bu kırılgan seramikleri daha esnek hale getirmeyi başardı. Bunu, metallerdeki gibi “dislokasyon” adı verilen bir mekanizmayı kullanarak yaptılar. Bu sayede seramikler, çekme (uzama) kuvvetlerine karşı dayanıklı hale geldi ve %39.9 oranında esneyebiliyor.
Bu, seramiklerin daha güvenilir ve geniş bir kullanım alanına sahip olacağı anlamına geliyor. Yani, seramikler artık daha az kırılacak ve daha fazla yerde kullanılabilecek. Bu gelişme, teknoloji ve endüstri dünyasında büyük bir etki yaratabilir. Çünkü dayanıklı ve esnek seramikler, daha dayanıklı elektronikler, daha güvenilir uzay araçları ve daha güçlü yapılar gibi birçok alanda devrim yaratabilir.
3D baskıda yaşanan gelişmeler, 4D baskı sektörünün de gelişmesine neden oldu. Araştırmacılar, 4D baskı ile seramik üretmeyi başardı.
İleri seramik malzemeler, yüksek sıcaklıklara dayanıklılık, korozyon direnci, yüksek sertlik ve düşük yoğunluk gibi üstün özelliklere sahip olmaları nedeniyle birçok yüksek teknoloji alanında kritik öneme sahiptir. Ancak seramiklerin kırılgan yapısı, bu malzemelerin güvenilirliğini ve kullanım alanlarını ciddi şekilde kısıtlıyordu. Bu yüzden, seramik malzemelerin dayanıklılığını ve plastikliğini artırmak, bu alandaki en zorlayıcı ve önemli araştırma konularından biriydi.
Beijing Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden Chen Kexin ve ekibi, daha önce seramiklerin sıkıştırma plastikliğini gerçekleştirmişti. Şimdi ise Beijing Endüstri Üniversitesi’nden Wang Jinshu ve Hong Kong Üniversitesi’nden Huang Mingxin ile iş birliği yaparak, metallerden “ödünç alınan” dislokasyon mekanizmasını kullanarak seramiklerin çekme plastikliğini sağladı. Bu yöntemle, seramiklerin çekme deformasyon miktarı %39.9’a, dayanıklılığı ise yaklaşık 2.3 GPa’a ulaştı. Bu keşif, “seramiklerin çekme plastikliği olamaz” şeklindeki genel kanıyı tamamen tersine çevirdi.
La2O3 seramikleri, metallerden “ödünç alınan” dislokasyonlar sayesinde başarılı bir şekilde çekme ve bükülme deformasyonları gösterdi. Bu devrim niteliğindeki keşif, seramik malzemelerin kullanım alanlarını genişletecek ve teknoloji dünyasında büyük yankı uyandıracak gibi görünüyor.
Science Dergisi’nde yayınlanan makalenin tüm detaylarına buradan ulaşabilirsiniz. Siz ne düşünüyorsunuz? Bu yeni keşif hakkında görüşlerinizi aşağıdaki yorumlar kısmında paylaşabilirsiniz.
