Depremde esneyecek, istendiğinde sökülecek: Ezber bozan inşaat malzemesi üretildi
Efsane film Terminatör 2'deki sıvı metal robot T-1000 gerçek mi oluyor? Bilim insanları sıradan zımba tellerinin dolanma şeklini çözdü. Çelik gibi sertleşen, tek bir titreşimle sıvı gibi akıp giden malzeme üretildi.
Bir malzeme düşünün; bir an çelik kadar güçlü ve sert bir duvara dönüşebiliyor, hemen ardından küçük bir titreşimle un ufak olup akıp gidebiliyor. Colorado Boulder Üniversitesi (CU Boulder) araştırmacıları, ofislerimizde kullandığımız sıradan zımba tellerinin birbirine dolanma şeklinden ilham alarak tıp, inşaat ve robotik dünyasında çığır açacak "akıllı" bir malzeme geliştirdi.
Uygulamalı Fizik Dergisi'nde (Journal of Applied Physics) yayımlanan bu keşif, gelecekte yıkılması gerekmeyen, istendiğinde sökülüp tekrar kurulan binaların ve şekil değiştiren robotların kapısını aralıyor.
Kum gibi akıyor, çelik gibi kilitleniyor
Doğada kuş yuvaları, iç içe geçmiş dalların birbirine dolanması sayesinde fırtınalara meydan okuyan devasa bir güç kazanır. Bilim insanları bu "dolanıklık" mucizesini laboratuvar ortamına taşımak istedi.
Araştırma ekibinden Youhan Sohn olayı halk dilinde şöyle özetliyor:
"Plajdaki kumu düşünün. Kum taneleri pürüzsüz ve yuvarlaktır, bu yüzden birbirlerine kenetlenemezler ve elinizden akıp giderler, ancak biz o tanelerin şeklini değiştirip zımba teli gibi 'iki ayaklı' bir geometriye soktuğumuzda her şey değişti."
Bilim insanları bilgisayar simülasyonlarıyla yüzlerce şekli test etti ve en güçlü kilitlenmeyi zımba teli şeklindeki parçacıkların verdiğini gördü. Bu malzeme, geleneksel maddelerde aynı anda bulunması neredeyse imkânsız olan iki özelliği bir arada sunuyor: Hem yüksek kırılmazlık (tokluk) hem de yüksek esneklik.
"Açıl susam açıl" komutu
Bu malzemeyi sıra dışı yapan asıl özellik, tamamen geri dönüştürülebilir ve kontrol edilebilir olması. Araştırmacılar, zımba teli yığınına verdikleri farklı titreşim dalgalarıyla malzemeyi yöneteceklerini fark ettiler:
Parçacıklar birbirine sıkıca kenetleniyor, malzeme bir anda sert bir duvara veya katı bir köprüye dönüşüyor.
Kenetlenen ağ saniyeler içinde çözülüyor ve malzeme gevşek parçalar halinde sıvı gibi akıp gidiyor.
Laboratuvar lideri Profesör Francois Barthelat, "Bu çok tuhaf bir malzeme; sıvı değil ama tam bir katı da değil. Bu demete dokunmak insana egzotik ve çok uzak bir gelecek hissi veriyor" diyor.
Gelecekte bizi ne bekliyor?
Bu teknoloji, gelecekte hayatımızı baştan aşağı değiştirebilir:
Sökülebilen binalar ve köprüler: Gelecekte binalar yıkım kepçeleriyle patlatılmayacak. Ömrü biten bir köprü, doğru titreşim verilerek tek bir parçasına bile zarar gelmeden sökülecek ve malzemeleri başka bir inşaatta aynen yeniden kullanılacak. Sıfır atık, yüzde yüz geri dönüşüm!
Sürü robotlar ve T-1000 teknolojisi: Robotik uzmanları, bu teknolojiyi minik robot topluluklarında kullanmayı hedefliyor. Tıpkı Terminatör 2 filmindeki sıvı metal robot T-1000 gibi; küçük robotlar bir araya gelip dev bir robota dönüşecek, işleri bittiğinde veya dar bir kapının altından geçmeleri gerektiğinde gevşeyip sıvı gibi akacaklar.
Bir sonraki aşama: Dikenli pıtraklar
Bilim insanları şimdiden malzemenin bir sonraki nesli için kolları sıvadı. Yeni tasarımda, doğada kıyafetlerimize inatla yapışan dikenli pıtrak otlarından ilham alınıyor. Parçacıklara eklenecek mini "çıkıntılı bacaklar" sayesinde, malzemenin kilitlenme gücü çok daha sarsıcı boyutlara ulaşacak.