Hollandalı Araştırmacılar İsteğe Göre Şekillenen 3D Baskı " Akıllı" Meta Materyalleri Geliştirdiler

 

Geçtiğimiz birkaç yıl içerisinde ortaya çıkarılan çeşitli uygulamalar ve yeni katkı üretim teknolojilerinin arasında; araştırmaların en heyecan verici alanlarından biri zorunlu olarak teknolojilerin içerisinde değildi ama bundan ziyade aslında çoğu nano-ölçüde yapılmış olan fiziksel objelerin yapımında kullanılmakta olan şeyin arkasındaki malzeme biliminde görülmektedir. 

 

Yakın geçmişte Hollanda’daki Leiden Üniversitesi’nden araştırmacılar kontrollü olarak bükülme ya da baskı altında kıvrılma kapasitesine sahip bir meta malzeme geliştirdi.

 

Çoğu durumda bükülme arzu edilen bir özellik değilken ve bir malzemede güçsüzlüğün işareti iken; bu yeni meta malzeme, seçilen diğer alanlar kendi formlarını zarar görmemiş bir şekilde muhafaza edebilirken özel dış baskı altında bükülebilir bölgeleri seçme kapasitesine sahiptir. 

 

Vincenzo Vitelli tarafından yürütülen ve okulun Topolojik Mekanikler Laboratuvarı’nda yapılan araştırma, Ulusal Bilimler Akademisi’nin Bildirilerinin bu haftadaki baskısında yayınlanmış ve --yakın zamanda MIT’te yapılan malzeme araştırmasına benzer bir şekilde- gelecekteki malzemelerin, yalnızca katkı üretim teknolojileri kullanımı doğrultusunda mümkün olan kendilerini farklı şekillerde monte ve demonte edebilme kapasitesine sahip olma bakımından akıllı olacağını doğrulamaya yardımcı olmaktadır.

 

“Başka türlü bir kıvrılma-temelli hücresel meta malzemenin küçük bir parçasında öz gerilimin bölgesel mevkilerde yığılmasının, bükülme için bölgesel bir eğilime neden olabileceğini kanıtladık.” Diye yazıyor bildirilerinde araştırmacılar. “Bu prensip genel bir uygulanabilirliğe sahip iken, bükülme bölgelerimiz özgerilimin topolojik mevkilerden yararlanmaktadır.”

 

Bu ‘akıllı’ materyallerin diğer faydalarının yanı sıra; daha sonra kullanıcı tarafından ya da dış koşullara bağlı olarak malzemenin kendisi tarafından aktifleştirilebilen spesifik geometri ya da topoloji özellikleri programlayabilme yeteneğine de sahiplerdir. Bir malzemenin belirtilmiş bölgelerinin seçime bağlı olarak bükülme yeteneği, biçim belleği ile nesneler oluşturma özelliği gibi geleneksel ürün tasarımı ve vücut içerisinde kendisini belirli bir bölgeye adapte edebilen hücre iskelesi oluşturma gibi tıbbi uygulamalar arasında dağılım gösteren çok çeşitli uygulamalara sahiptir. 

 

Şimdiki deney, esnek bir plastik prototip geliştirmeye odaklanmışken; mekanik yapının sonuçları planlandığı gibi yürümüştür ve farklı malzemelerle benzer yapılar oluşturmanın aslında mümkün olduğunu ortaya çıkarmıştır. Bu ‘akıllı’ malzemeler için daha fazla uygulamalar görmeye başlamadan önce daha ne kadar zaman geçeceği konusu hala bilinmiyor fakat şunu söylemek muhakkak ki: ne kadar erken olursa o kadar iyi.