Çelik Kadar Güçlü Metalik Ahşap Üretildi

Aralarında ODTÜ öğretim üyesi Dr. Sezer Özerinç'in de yer aldığı uluslararası bir araştırma grubu, kendi geliştirdikleri bir yöntemi kullanarak özel bir nikel folyo üretti. Yapısı ve yoğunluğu ahşaba benzediği için metal ahşap olarak adlandırılan malzeme çelik kadar güçlü. Konu ile ilgili bir makale Dr. James H. Pikul ve arkadaşları tarafından yakın zamanlarda Scientific Reports’ta yayımlandı.

Bir malzemenin gücü, yapısındaki kusurlar tarafından sınırlanır. Örneğin titanyum, çelik kadar güçlü ve çelikten iki kat daha hafiftir. Eğer mikro ölçekte kusursuz yapıya sahip titanyum malzemeler üretmek mümkün olsaydı bugün üretilenlerden on kat daha güçlü olurlardı.

Araştırmacılar, metalik ahşap olarak adlandırdıkları malzemeyi üretmek için ilk önce birkaç yüz nanometre çapındaki ufak plastik küreleri suyun içine atıyor. Daha sonra su yavaş yavaş buharlaştırılıyor ve kürelerin kristal benzeri düzenli bir yapı almaları sağlanıyor. Bir sonraki aşamada yapının içindeki boşluklar nikelle dolduruluyor. Son olarak bir çözücü yardımıyla plastik küreler malzemeden uzaklaştırılıyor.

Ahşap malzemelerde yapıyı ayakta tutan kalın “direkler” ve bu direklerin arasında boşluklar vardır. Araştırmacıların ürettiği, çelik kadar güçlü malzemenin yapısı da ahşap malzemelerinkine benziyor. Malzemede yapıyı ayakta tutan nikel direkler ve bu direkler arasında boşluklar var.

Araştırmacıların laboratuvar ortamında ürettiği folyolar yaklaşık 1 x 1 cm boyutlarında. Yaklaşık %70’i boş olan malzeme o kadar hafif ki eğer bu malzemeyle bir tuğla üretilseydi suda yüzerdi.

Araştırmacılar, bir sonraki hedeflerinin daha büyük ölçekte metalik ahşaplar üretmek ve testlere tabi tutmak olduğunu söylüyor. Her ne kadar malzemeyi üretmek için kullanılan ham maddeler pahalı olmasa da bu malzemeler üzerinde nanometre ölçeğinde çalışmalar yapmak için gerekli altyapı sınırlı. Teknolojik gelişmeler, metalik ahşapların büyük ölçekte üretiminin gelecekte hızlı ve ucuz bir biçimde yapılmasına imkân verebilir.