Illinois Üniversitesi ve Michigan Üniversitesi’nden mühendisler, kendiliğinden bir araya gelen metal ve seramik malzemeler için yeni bir şablon oluşturma tekniği geliştirdi. Bu tekniğin, ticari uygulamalar ve laboratuvar uygulamalarında kullanılabilecek yeni, yüksek performanslı malzemelerin oluşumuna zemin hazırlayacağı belirtiliyor.
Araştırmacılar, yöntemin ‘ötektik’ adı verilen özel bir malzeme sınıfında 3D yapılar oluşturmanın kapısını açtığını söyledi. Ötektik malzemeler, farklı erime ve katılaşma sıcaklıklarına sahip elementler ve bileşikler içerir ancak bir kompozit olarak birleştirildiğinde, oluşturulan yeni malzeme tek bir erime ve donma sıcaklığına sahiptir.
Yeni yöntem, ötektik malzeme sınıfında 3D yapıların oluşmasına olanak sağlıyor:
Araştırma ekibinde yer alan Ashish Kulkarni; kendiliğinden bir araya gelen malzemelerle ilgili sorunun, neredeyse her zaman performanslarını sınırlayan yapısal kusurlarla organize olmaları olduğunu söylüyor. Kulkarni’ye göre yeni şablon oluşturma yöntemi, tam da bu noktada malzemelerin daha stabil olmaları adına nasıl bir araya geldiklerini kontrol etmeye yardımcı olmak için kullanılabilir.
Kulkarni ve meslektaşlarının başardıkları şey, özellikle ‘şablon kılavuzlu kendi kendine montaj’ kavramını çoğu yüksek teknoloji uygulamasında, yani metallerde ve seramiklerde bulunan malzemelere getirmekti.
Araştırmacılar, metal ve seramiklerin ötektikler için en iyi uygulama alanları olduğunu söylüyor. Bu noktada ötektiklerin şablona yönelik katılaştırma konsepti, basit malzemelerde eşi benzeri görülmemiş ve beklenmedik bir dizi yapının ortaya çıkmasına yol açıyor.
Araştırmacılar, tam olarak aynı şablonu ve ötektik malzemeyi kullanırken kompozitlerde sadece katılaşma oranını değiştirerek malzemenin yapısını ayarlayabileceklerini keşfettiler. Konu hakkında konuşan Kulkarni, “Dahası, uygun şablon ve ötektik malzeme kombinasyonunu seçerek farklı uygulamalar için benzer yapılar kullanılabilir” dedi. Araştırmayı yapan ekibin gelecek planları arasında yeni yapıların diğer ötektik malzemelerin fiziksel özelliklerini nasıl etkilediğini araştırmak bulunuyor.