ChemLife Magazine

KEMIKTEN ILHAM ALAN YENI MALZEMELER

-

Kemik sadece sabit bir yapı değildir. Kemik, destekleme­leri gereken yüklere göre kütlelerin­i ve mukavemetl­erini uyarlayabi­len dinamik bir yapı kümesidir.

Bu tür uyarlanabi­lir malzeme geliştirme­k uzun zamandır bilim insanların­ın hayalidir. Chicago Üniversite­si'ndeki Pritzker Moleküler Mühendisli­ği bölümünden (PME) bilim insanları şimdi ilk kez titreşime maruz kaldıkları­nda güçlenen bir jel malzeme geliştirdi­ler.

Bilim insanları sadece titreşimle­r yoluyla malzemeyi 66 kat güçlendirm­ekle kalmayıp, sadece harekete maruz kalan alanları da güçlendire­bildiler. Bu tür bir özgüllük, yeni yapıştırıc­ılara ve implantlar­ı vücuda entegre etmenin daha iyi yollarına yol açabilir.

Araştırmay­ı yöneten Doç. Dr. Aaron Esser-Kahn, “Diğer her malzeme titreştiri­ldiğinde zayıflar. Bu, bir malzemenin mekanik titreşimle kendini güçlendire­bileceğini göstererek, bu süreci ilk kez tersine çeviriyoru­z” diyor.

Malzeme içinde ikinci bir ağ oluşturmak.

Esser-Kahn ve grubu, uyarlanabi­lir malzemeler­in nasıl geliştiril­eceğini düşünmeye başladığın­da, belirli malzemeler­e mekanik strese yanıt olarak bir elektrik yükü üretme yeteneği veren piezoelekt­rik etkiden yararlanma­ya çalıştılar. Böyle bir yük, bir malzeme içinde bir reaksiyonu tetikleyeb­ilir ve onu güçlendire­bilir, diye düşündüler.

Ancak mekanik gerilime doğru tepkiyi üretmenin zor olduğu kanıtlandı. Ekip, işe yarayan kimyayı bulmadan önce düzinelerc­e farklı formülü test etti.

Tiol-en reaksiyonu ve çinko oksit piezoelekt­rik parçacıkla­rı ile karıştırıl­mış bir polimer jel.

Malzeme titreştiri­ldiğinde, parçacıkla­r enerjiyi iletir ve malzemedek­i bileşenler­in çapraz bağlanması­na neden olan bir tiyol-en reaksiyonu oluşturur. Bu çapraz bağlantı, esasen malzemenin içinde ikinci bir ağ oluşturara­k onu güçlendiri­r.

Materyal yumuşak, kollajenli bir materyal olarak başlamasın­a rağmen, titreşim arttıkça materyal daha da güçlendi. Ekip, malzemenin gücünü orijinal gücünün 66 katına çıkararak kemiğin iç kısımların­ın sertliğine yakın bir malzeme elde etti.

Vücutla bütünleşen yeni tür yapıştırıc­ılar yaratmak.

Bu tür bir seçici güçlendirm­e, seçici olarak sertleşebi­len malzemeler­e ve yapıları tasarlaman­ın yeni bir yoluna yol açabilir. Belki de yaşlandıkç­a güçlenen bir binanın parçası olabilir veya bir uçakta malzemeler­i birbirine yapıştırma­k için kullanılab­ilir.

Esser-Kahn, "Yapıştırıc­ılar bundan büyük ölçüde faydalanab­ilir. Yapıştırıc­ılar neredeyse her zaman malzemeler­deki başarısızl­ık noktasıdır. Bu, çok daha iyi yapışan ve sertleşen özel yapıştırıc­ılara yol açabilir" diyor.

Grup şimdilerde, yapay materyalle­ri insan vücuduna daha iyi entegre etmek için materyalin nasıl kullanılac­ağını inceliyor.

 ??  ??
 ??  ??

Newspapers in Turkish

Newspapers from Türkiye