ABD – Purdue Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, elektronik, araç ve inşaat alanlarında kullanılan yapıştırıcılarının bağlarını daha zayıf hale getirerek yapışkanların daha sert hale geldiğini inceleyen çalışmalar yapmaktadır. Purdue Üniversitesi’nde Kimya ve Malzeme Mühendisliği profesörü Jonathan Wilker araştırma ekibine liderlik etmektedir. Wilker, birkaç yeni yapıştırıcı elde edip, geliştirmek için deniz canlılarından ilham aldıklarını belirtmiştir. Son zamanlarda yapıştırıcıları daha sert hale getirmek için stratejiler aradıklarını belirten Wilker, bunu malzemenin bağlarını daha zayıf hale getirerek yapabileceklerinin altını çizmiştir. Malzemeyi daha zayıf hale getirerek sertleştirmek mantıksal olarak biraz yanlış gibi gözükse de araştırmacılar çalışmalarından gayet emin.
Peki daha da zayıflaştırılan malzeme nasıl oluyor da daha sert hale geliyor ? Ekip bu zayıflığı malzemenin lehine kullanarak bunu şu şekilde başarıyor; Purdue ekibi yapıştırıcı malzemeye, malzeme boyunca kolayca kırılan bağlar ekliyor. Yapıştırıcıya basınç ve sıkıştırma uygulandığında, eklenen zayıf bağlar enerjiyi emmek ve parçalanmak için adeta kendini kurban ediyor. Zayıf olan bağlar baskı altında kırılıp enerjiyi emerken, yapışkan malzemenin geri kalanı bozulmadan kalıyor.
Deniz Canlılarındaki Zayıf Bağlar İlham Veriyor
Geliştirdikleri bu yöntemi tuğla ve çimento arasındaki ilişkiye benzeten araştırmacılar, çimentonun tuğlalar arasına girerek bir duvarı bütün halinde tutmasını örnek gösteriyor. Yapıştırıcının içine zayıf bağlar eklediklerini belirten araştırmacılar, böylece mekanik kuvvetlerin ve büyüyen çatlakların enerji kaybettiklerini fark etmişlerdir. Malzemenin daha büyük kırılmalara maruz kalması yerine bu bağları kırarak enerji kaybettiklerini fark ediyorlar.
Wilker’ın ekibi bu fikri birkaç farklı bağla test etmiştir. Yapıştırıcılarda enerjiyi yönetmek için kullanılan bu tekniğin, tüketici elektroniğinden inşaata, uçak ve otomobil üretimine kadar değişen, endüstrilerdeki yapıştırıcılara uygulanabilecek genel bir fenomen olabileceğinin altı çizildi. Ekip, deniz canlıları tarafından kayalara tutturmak için kullanılan proteinleri incelemek için laboratuvarında büyüyen yüzlerce midye ve istiridye bulunduruyor. Bu doğal yapıştırıcıların doğasını anlamak için çalışmalar yapıldıktan sonra, araştırmacılar daha farklı özelliklere sahip birkaç sentetik yapıştırıcı versiyonu üretebilecekler.
Araştırmacılar, toksin içermeyen yapışkan sistemlerinin bir çoğunu Purdue Araştırma Vakfı Teknoloji Ticarileştirme Ofisi ile patentlemek için çalışmalar yapmaktadır. Ekip yapılan çalışmalardan sonra, teknolojilerini geliştirip sanayi alanında da kullanılabilir hale getirebilmek için ortak veya finansörler aramaktadır.
Kaynak
https://www.materialstoday.com/materials-chemistry/news/weaker-bonds-make-tougher-adhesives/
Yorumlar