Isıtıldıkça küçülen malzeme üretildi

3 boyutlu yazıcılar maharetiyle üretilen yeni bir malzeme ısıya alışılmışın dışında bir tepki veriyor.

DUVAR – Normal olan veya en azından normal kabul edilen, ısıtılan maddelerin hacminin artması yönündedir. En bilineni, 0 ile 4 santigrat derecedeki su olan istisnalar dışında çoğu madde ve malzemenin ısı ile ilişkisi aynıdır.

Bir grup araştırmacı ısıtıldığı zaman, eşsiz denilebilecek bir özellik göstererek, hacmi küçülen bir malzemeyi 3D yazıcı kullanarak üretmeyi başardı. Physical Review Letters’ta yayınlanan makale ile ekip üç boyutlu yazıcıları kullanarak, negatif termal genişleme fenomenini gerçekleştiren bu meta malzemeyi nasıl ürettiklerini anlatıyorlar.

Meta malzeme terimi; doğal olarak bulunan malzemelerde olmayan özelliklere sahip olmak için üretilmiş özel malzemeler için kullanılıyor. Buradaki meta malzemeyi üretmek için araştırmacılar iki farklı malzeme kullanan bir 3D yazıcı teknolojisini kullanmışlar. 

daralan-malzeme-detay

ÇİPLERDE KULLANILABİLECEK

Yeni malzemenin en küçük birimi olan yapı taşı diyebileceğimiz halini oluşturan destek kirişleri özel bir polimer malzeme kullanılarak basılırken, çerçeve diyebileceğimiz kısım için aynı polimer malzemenin nano boyutlarda bakır parçacıkları karıştırılmış hali kullanılmış. Nano parçacıklar çerçevenin ısıl genleşmesini düşürerek, kirişlerle arasında genleşme farkı oluşturarak, hacim küçülmesini sağlayan katlanma efektini yaratıyor. Malzemeyi değerli kılan bir başka özellik de üretim esnasında farklı sıcaklık artışlarında istenilen oranlarda daralmalar gösterecek şekilde üretilebilmeleri.

Bu çok yeni malzeme için ilk akla gelen kullanım alanları mikro işlemciler ve çipler. İşlemci ve diğer etkenlere dayalı ani ısı değişikliklerinden kaynaklanan performans düşüşleri veya arızaların önüne geçmekte kullanılabilirler. Diş tedavisinde kullanılarak soğuk sıcak gıda ve içecek tüketiminden etkilenmeyen yeni dolgu malzemeleri üretilmesinde de kullanılabileceği söyleniyor.