fbpx
Connect with us

Bilim

Lastiğin esnekliğini ve metalin gücünü birleştiren yeni bir yüksek teknolojili fiber malzeme geliştirildi

Published

on

ABD’li bilim insanlarınca, lastiğin esnekliğini ve metalin gücünü birleştiren yeni bir yüksek teknolojili fiber malzeme geliştirildi. Daha güçlü ve kırılmaz olan bu malzeme insan derisini taklit ediyor fakat ayrıyetenelektrik iletip kullanımından sonra kendisini iyileştiriyor ki bunlar gerilebilir elektronik ve yumuşak doku robotiği için önemli faktörlerdir. Ayrıca bu malzeme ambalajlama ya da yeni nesil tekstil için de kullanılabilir. Kuzey Karolina Eyalet Üniversitesi’nden Profesör Michael Dickey “Bu malzemeyi açıklamanın iyi bir yolu, lastik bantları ve metal kabloları düşünmektir. Bir lastik bant çok esneyebilir, ancak onu germek fazla güç gerektirmez. Bir metal kablo gerilmesi için çok daha fazla güç gerektirir, ancak fazla gerilmez, siz onu çok fazla geremeden kopar. Ürettiğimiz malzemeler bu iki farklı özellik için en iyisidir” diyor.

“Doğada bulunan dayanıklı maddeler, birçok biyolojik dokunun yapısal bütünlüğünü dış etkenlere karşı korur. Örneğin, kolajen enerjiyi hızlı ve etkili bir şekilde dağıtan ve kesiklerin yayılmasını önleyen toplanmış liflerden oluşan bir ağda cildi kuvvetlendirir. İnsan kası, gerilme yükünü emmek için tersine doğru açılan tilin biyomolekülüyle güçlendirilir.” “Bu tür dokuların sadece gerilme deformasyonuna uyum sağlaması için gerilebilir olması gerekmez, aynı zamanda mekaniksel arızaların önüne geçebilmesi için dayanıklı da olması lazım.” “Bu özellikleri taklit edebilme yeteneği hem paketleme ve koruyucu ekipman gibi pratik fonksiyonlar için hem de gerilebilir elektronik, yumuşak doku robotiği ve elektronik doku gibielongasyona maruz kalan yeni uygulamalar için önemlidir.”

Yeni fiber malzeme, metal malzemeden veya polimer kılıftan tek başına çok daha sert olan elastik bir polimer kılıfla çevrili galyum metalden oluşan bir göbeğe sahiptir. Üstüne basınç uygulandığında, fiber malzeme metal göbeğin mukavemetine sahiptir; ancak metal koptuğu zaman, polimer kılıf metalin kırılmaları arasındaki gerilimi emdiği ve baskıyı çekirdeğe geri aktardığı için tel bozulmamaktadır.

Bu tepki, insan dokularının kırık kemiği bir arada tutmasına benzer. Dickey, “Metal göbek her kırıldığında, tel uzatıldıkça enerji emmesini sağlayan bir enerji yayıyor. Uzatıldığında ikiye bölmek yerine, süreç boyunca birçok ek kopmalara neden olurken, bozulmadan önce kendi boyutunun yedi katı kadar uzayabilir. Başka bir şekilde düşünecek olursak, tel birden kopup ağırlığı birden düşürmez. Onun yerine, iç kopmalarda tekrar tekrar enerji bırakarak, teltik ağırlığı yavaşça ve düzenli bir şekilde bırakır.”

“İç göbek kırıldığında iletkenliğini kaybetmesine rağmen galyum göbeği de iletkendir. Ve teller, metal göbeklerin eritilip tekrar birleştirilmesiyle yeniden kullanılabilir. “

Çalışmanın ilgili yazarı “Cildin dayanıklılığını taklit edebilsinler diye mühendislik malzemelerine ilgi çok fazla. Ve cildin dayanıklılığını geçmiş ancak halen cilt kadar esnek olan bir fiber malzeme geliştirdik. Bu kavram çalışmasının kanıtı için galyum kullandık, ancak fiber malzemeler göbekte ve kabukta farklı malzemelerin kullanılmasıyla mekanik özelliklerini değiştirmesi için ya da işlevselliği daha yüksek sıcaklıklarda da sürdürebilmesi için ayarlanabilir” diyor.

“Bu sadece kavramın bir kanıtı, lâkin çok fazla potansiyele sahip. Bu fiber malzemelerin yumuşak doku robotiğinde ya da çeşitli uygulamalar için tekstil içine dokunduğu zaman nasıl kullanılabileceği konusunda çok ilgiliyiz.”

Çeviri: Buğrahan Duymaz

Kaynak: https://www.goodnewsnetwork.org/scientists-develop-new-material-as-flexible-as-elastic-but-tough-as-steel/

Advertisement
Click to comment

Leave a Reply

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Bilim

Rüya gören beyin hafızayı koruyor

Published

on

Bilim insanlarının yaptığı bir araştırma, rüya gören beynin hafızayı koruduğunu ortaya koydu. Science bilim dergisinde yayımlanan makaleye göre uykunun rüya görülen kısmı olan, gözlerin hızlıca oynatıldığı REM aşamasında ritm bozulursa hafıza kayıpları yaşanabiliyor. Fareler üstünde yapılan deneylerde beyin fonksiyonları REM sırasında durdurulan fareler, hemen ardından yapılan hafıza testlerinde başarısız oldular. REM uykusu sırasında insanlar rüya görüyor ancak rüyaların, yeni anıların yerleşmesi konusunda önemli olup olmadığı bugüne kadar yanıtlanmamıştı.

Son araştırmalar REM dışı derin uykuya odaklanmıştı. Derin uyku sırasında beyin hücreleri hafızayı güçlendiriyor ve o günkü tecrübeleri yeniden yaşatan çeşitli kalıpları ateşliyor. REM uykusu sırasında gözlerimiz hareket ediyor ve kaslarımız gevşiyor ama beynin tam olarak ne yaptığı gizemini koruyor. Bu uyku türü tüm hayvanlar dünyasında, memelilerde, kuşlarda hatta sürüngenlerde bile görülebiliyor. Özellikle de hayvanlarda REM aşamaları çok kısa süreli olduğu için ve diğer komplikasyonlar nedeniyle bu uykunun etkilerini ölçmek zor. REM uykusuna dalmış insanları ve hayvanları uyandırmak strese ve hafıza testlerini de bozan sorunlara neden oluyor.

REM uykusu hafızayı güçlendiriyor

Kanada’da McGill Üniversitesi’nde çalışan Dr. Sylvain Williams doğrudan uyuyan beyne müdahale etmeye karar verdiklerini söylüyor. BBC’ye konuşan Williams “Farelerde REM uykusunu bozmak için bir yöntem kullandık” dedi. “Optogenetics” adında bir sistemi kullanan Williams ve ekibi, farelerde belli sayıda bir hücreye, beyinlerine yerleştirilen minik bir optik fiber sayesinde ışık tutmuşlar. Araştırmacılar ışığı yaktıklarında “teta titreşimleri” adı verilen belirli bir beyin ritmi büyük ölçüde azalmış. Eğer bu müdahale farenin REM uykusuna denk gelmişse bunun sonuçları olmuş.

Dr. Williams “REM uykusundaki faaliyeti durdurmak, özellikle hafızanın oluşması ve güçlenmesini engelliyor” diyor. Örneğin yeni bir nesneyle bir gün önce gördüğü nesne aynı anda fareye gösterildiğinde, fare tanımadığı nesneye odaklanacağına her ikisini de inceliyor. REM uykusunun yeni anıları yerleştirmesi için kritik olduğu görülüyor. Williams, bunun yanıtladığından daha çok soru yarattığını söylüyor. Eğer derin uyku hafızayı güçlendiriyorsa REM uykusunun asıl görevi ne?

Williams, “Şu anda iki aşama arasındaki farkı bilmiyoruz. Ama REM uykusunun ana bir rolü olduğunu öğrenmek şaşırtıcı bir haber” diyor. Araştırma bunama ve diğer hafıza sorunları yaşayan hastalarda incelenmeye değer olabilir. Williams, “Özellikle Alzheimer hastalarında bu normal faaliyetin nasıl etkilendiğini ve hafıza bozulmalarına nasıl katkısı olduğunu görmek ilginç olabilir” diyor.

Editör / Yazar: Ezgi SEMİRLİ

Kaynak: https://www.bbc.com/news/science-environment-36275143

Continue Reading

Bilim

Bilim insanları, ışık ve havayı geçiren, fakat sesin geçmesini engelleyen bir materyal geliştirdiler

Published

on

Boston Üniversitesinden araştırmacılar,matematiği 3D baskı ile birleştirdiler ve mantığa meydan okuyarak, ışık ve havanın içinden sorunsuzca geçtiği fakat sesin geçemediği yeni bir malzeme geliştirdiler. Araştırmacı Xin Zhang bir basın açıklamasında ‘Biz şu anda matematiksel olarak, herhangi bir şeyin sesini engelleyebilecek bir nesneyi tasarlayabiliyoruz. “dedi –Bu da geleceğin bugünden çok daha sessiz olabileceği anlamına geliyor. Physical Review B dergisinde yayınlanan bir makalede, araştırmacılar geliştirdikleri bu işi “akustik meta malzeme” olarak tanımlıyorlar.
Bir malzemenin,hava ya da ışığı engellemeden, gelen ses dalgalarını kaynaklarına tekrar yansıtırken ihtiyaç duyabileceği özellikleri ve boyutları hesaplayarak başladılar.. Daha sonra 3D malzemeyi bir donat şeklinde bastırarak, PVC borunun bir ucuna, diğer ucu da bir hoparlöre tutturdular.

Hoparlörden yüksek perdeli bir not aldıklarında, bu donat şeklindeki materyalin borudan gelen sesin yüzde 94’ünü engellediğini gördüler. Araştırmacı Jacob Nikolajczyk basın açıklamasında:’’Bu tür sonuçları aylardır bilgisayar modellememizde görmüştük – ama bilgisayarda modellenen ses basıncı seviyelerini görmek başka bir şey, etkisini kendinizin duyması bir şey.’’ dedi. Araştırmacılar, araştırmalarının gösterdiği donatşekliyle sınırlı olmadığını iddia ettikleri akustik meta materyalleri için birçok uygulama öngörüyorlar. Zhang ve arkadaşıRezaGhaffarivardavagh; materyalin yapısının çok hafif,açık ve güzel olduğunu söylediler ve ayrıca her parçanın, ses engelleyici, geçirgen bir duvarın ölçeklendirilmesi ve inşa edilmesi için kiremit veya tuğla olarak kullanılabileceğini belirttiler. Ayrıca dronların, HVAC sistemlerinin ve hatta MRI makinelerinin sesinin azaltılması için malzemenin kullanılma potansiyelini olduğunu da belirttiler – görünüşe göre gürültü yapan herhangi bir şey bu yeni malzemenin eklenmesiyle daha az gürültü yapabilir.

Editör / Yazar: Esra KAŞ

Kaynak: https://www.sciencealert.com/scientists-create-new-material-that-can-block-sound-while-still-allowing-air-and-light

Continue Reading

Bilim

Uçan Parçacıklar Gezegenlerin Oluşum Sırrını Ortaya Çıkarabilir

Published

on

Bilim insanları, robotik alanında büyük buluşlara yol açabilecek, hatta gezegenlerin ve ayın nasıl şekillendiğine dair bilgi sağlayabilecek bir deney sırasında, ilk kez tanecikleri ses kullanarak havaya kaldırdırlar. Akustik kaldırma, yoğun ses dalgalarının basıncını kullanarak nesnelerin havada askıda kalmasını sağlayan bir tekniktir. Şimdiye kadar bu teknik, su damlacıklarını, 5.08 santimetrelik polistiren topları ve yaşayan böcekleri kaldırmak için kullanılmaktaydı. Son teknoloji tanıtımında, Chicago Üniversitesi ve Bath Üniversitesi’nden bilim insanları, düz bir yüzeyde sınırlı kalmadıkları takdirde maddelerin birbirleriyle nasıl etkileşime girdiği ve kümelendiğini incelemek üzere aynı anda birkaç plastik taneciği havada tuttular. Araştırmacılar, torba ve şampuan şişesi yapımında kullanılan bir plastik olan polietilenden yapılmış yaklaşık 1 mm çaplı bir taneciği havaya kaldırmak için, insan kulağındaki işitme aralığının üstünde bir frekansa sahip olan ‘’ultrasonik’’ sesleri kullandılar. Yüksek hızda kameralar kullanarak bir konfigürasyonda sadece 5 ya da daha az taneciğin kümeleştiğini gördüler.

Karışıma bir tanecik daha eklendiğinde işler daha da ilginçleşti, 6 tanecik kümeleşerek 3 farklı şekil oluşturdu: bir chevron, bir paralelkenar ve bir üçgen. Tanecik sayısını yediye arttırmak konfigürasyonları daha da karışık bir hale getirdi, parçacıklar, bir çiçeğe, bir kaplumbağaya, bir ağaca veya bir tekneye benzeyen dört şekilden biri halinde kümelendiler. Bath Üniversite’sinde fizikçi olan araştırmanın yardımcı yazarı Dr. Anton Souslov, şu sözleri dile getirdi, ’’Ultra seslerin frekansını değiştirerek taneciklerin etrafta hareket etmesini ve yeniden düzenlenmesini sağlayabileceğimizi bulduk. Farklı şekiler arasında geçiş yapmak için en az 6 tane taneciğe ihtiyaç var.’’ Araştırmacılar, ses dalgalarının frekansı değiştikçe taneciklerden bir tanesinin bir nevi ‘’menteşe’’ gibi davrandığını ve etrafta sallanarak diğer taneciklerle kümeyi yeniden şekillendirdiğini buldular. Souslov bu durumla ilgili, ‘’ Bu karmaşık yapılar oluşturmak için nesneleri manipüle etme olanağı yaratıyor.

Belki de gözlemlediğimiz bu menteşeler; giyilebilir teknoloji veya bilim insanları ve mühendislerin, sert malzemelerden daha esnek ve uyarlanabilir robotlar oluşturmak için yumuşak, manipüle edilebilir malzemeler kullandığı yumuşak robotik alanında yeni ürünler ve aletler geliştirmek için kullanılabilir.’’ Bununla birlikte, bu teknolojinin en heyecan verici uygulaması muhtemelen astrofizik dünyasında olacaktır. Gezegenler, ay ve asteroitler gibi gök cisimleri, büyük miktarda gaz ve toz disklerinden oluşur.Bu’’ata gezegenler’’ dönmeye devam ettikçe, maddeler birbirine yapışarak topak oluşturmaya başlarlar ve bu topaklar yavaş yavaş büyüyerek etrafını saran materyale daha güçlü bir yerçekimsel kuvvet uygularlar. Bu yeni deney, astrofizikçilerin kozmik tozların nasıl yuvarlanıp topanlanarak gezegenleri ve ayı oluşturduğunu anlamak için laboratuvarda toz parçacıklarını kaldırarak, bu süreci gerçek zamanlı olarak daha küçük bir ölçekte incelemelerini sağlayabilir.

Editör / Yazar: Zeynep BİROL

Kaynak: https://www.sciencefocus.com/news/levitating-particles-could-reveal-how-planets-form/

Continue Reading

Öne Çıkanlar