Fizik-Kimya-Matematik
Dr. Mahir E. Ocak
16/05/2021 - 09:00

Kıkırdak Benzeri Malzeme Geliştirildi

Bir grup mühendis, özellikleri insanlardaki kıkırdak dokulara benzeyen bir malzeme geliştirdi.

 

Kıkırdak, eklemlerdeki kemiklerin birbirine sürtünmesini engelleyen yumuşak ve gözenekli yapıda koruyucu bir dokudur. Ayrıca yürüme, koşma, yük kaldırma sırasında vücudu zorlayan kuvvetlere karşı da koruma sağlar.

Eklemlerde sinovya olarak adlandırılan koruyucu ve kayganlaştırıcı bir sıvı bulunur. Dış kuvvetler eklemleri zorladığında, sinovya önce kıkırdak dokudaki gözeneklerin içine sızar, daha sonra yeniden eklemin içine akar. Böylece eklemleri zorlayan kuvvetlerin dağılmasını sağlar ve eklemleri aşınmaya ve yıpranmaya karşı korur.

Uzun yıllardır kıkırdak benzeri yapay malzemeler üretmek için çalışmalar yapılıyordu. Ancak bugüne kadar tam anlamıyla kıkırdakları taklit eden bir malzeme geliştirmek mümkün olmamıştı. Londra Kraliyet Kolejinde çalışan bir grup mühendis, yakın zamanlarda ACS Applied Polymer Materials’ta yayımladıkları bir makalede özellikleri kıkırdak dokuya benzeyen bir malzeme geliştirmeyi başardıklarını açıkladılar.

Geçmişte kıkırdak benzeri malzeme geliştirme çalışmalarında hidrojellere odaklanılıyordu. Ancak suyu soğurabilen bu malzemeler, her ne kadar sürtünmeyi azaltmada iyi olsalar da zorlayıcı kuvvetler karşısında iyi performans göstermiyordu. Bu durumun nedeni, üzerine uygulanan kuvvet sonucunda şekli bozulan hidrojelin yeniden normal şekline dönmesinin uzun sürmesiydi. Londra Kraliyet Kolejinden Dr. Siavash Soltanahmadi ve arkadaşları da kıkırdak benzeri malzemeyi geliştirmek için hidrojellere yönelmişler ve bu sorunun çaresini bulmayı başarmışlar.

Araştırmacıların geliştirdiği malzeme kısaca PDMS olarak adlandırılan bir tür polimer ve bu polimerin içine yerleştirilen hidrojelden oluşuyor. Hidrojel çevresinden su soğurabiliyor. PDMS ise hidrojelin şeklini korumasını sağlıyor. Böylece kıkırdak doku benzeri özelliklere sahip, gözenekli yapıda bir malzeme ortaya çıkıyor. Üstelik geliştirilen malzemenin dayanıklılığının insanlardaki kıkırdak dokulara benzediği belirtiliyor.

Kıkırdak benzeri yapay malzemenin, aşınmaları ve yıpranmaları önlemek için kayganlaştırıcı yağların kullanıldığı cihazlarda kendine yer bulması bekleniyor.

Fizik-Kimya-Matematik

Denklemin meşhuru mu olur demeyin, bazen çok basit gibi görünen bir eşitliğin etkisi çok büyük veya ve uygulama alanları çok geniş olabilir. Meşhur denklemlere geçmeden önce denklem” kavramı üzerinde duralım.

Bu yazıda Dünya’nın kendi ekseni etrafındaki dönüşü sonucunda oluşan, kendisi zayıf olsa da büyük ölçekli atmosfer hareketlerine yol açan Coriolis kuvvetini ve nasıl ortaya çıktığını anlamaya çalışacağız.