Bilim insanları, seramik malzemelerin yüksek hızda pişirilmesine ilişkin “çığır açan” bir yöntemin, katı hal pilleri, yakıt pilleri ve 3D baskı teknolojileri de dahil geniş yelpazedeki ürünlerin üretiminde bir sıçramayı mümkün kılabileceğini söyledi.

Seramikler insanlar tarafından en az 26 bin yıldır kullanılıyor fakat malzemeleri daha dayanıklı hale getiren pişirme sürecinin parçası olan geleneksel seramik sinterleme (taneciklerin birbirlerine tutunması için erimeye yakın bir sıcaklıkya bekletme işlemi -ed.n.), saatler alabiliyor.

Fırınların ısınması gerekiyor, ardından seramik malzemelerin “pişirilmesi” birkaç saat sürebiliyor.

Bu süreç sadece uzun olmakla kalmıyor aynı zamanda malzemelerin daha sonra kullanılabileceği uygulamalar için de belirli problemler teşkil ediyor.

Ancak Maryland Üniversitesi’ndeki bilim insanları tarafından geliştirilen yeni teknik, “hem modern seramiklerin ihtiyaçlarını karşılayan hem de malzemeyle ilgili yeniliklerin keşfini teşvik eden ultra hızlı yüksek sıcaklık sinterleme yöntemi" diye niteledikleri metodu meydana getirdi.

Hatta bu, yapay zekanın tamamen yeni malzeme türleri tasarlamak için tekniği kullanmasını da içerebilir, bu da gelecekte çok çeşitli olası işlevlerin kapısını aralıyor.

Bilim insanlarının buluşu görünüşe göre, yüksek ısıtma ve yüksek soğutma oranları sağlamasının yanı sıra 3 bin derece kadar sıcaklıkta malzemeleri sinterlerken sıcaklığın eşit dağılmasına da olanak tanıyor.

Yöntemin “toplam işlem süresi 10 saniyeden az”. Bilim insanları bunun, sinterlemedeki geleneksel fırın yaklaşımından bin kat daha hızlı olduğunu söyledi.

Araştırmayı yöneten Profesör Liangbing Hu, şunları söyledi: “Bu buluşla, radyasyon ve ısı iletimi yoluyla peleti hızla ısıtan iki karbon şeridi arasında, seramiği oluşturacak tozun sıkıştırılmasıyla elde edilen yeşil peleti ‘sandviç' haline getirdik. Bu da kalıcı bir sıcaklık ortamı yatarak seramik tozunu hızla kaynaşmaya zorladı.

Bu sıcaklık aslında herhangi bir seramik malzemeyi sinterlemek için yeterince yüksek. Bu patentli işlem, seramik dışındaki diğer kaplamalara da genişletilebilir.”

Maryland Üniversitesi’nde doçent doktor Yifei Mo, “Bu yeni yöntem, hesaplama ve yapay zeka güdümlü malzeme keşfindeki ana tıkanıklığı çözüyor. Benzeri görülmemiş bir hızda malzeme keşfi için yeni bir paradigma sağladık” dedi.

Projede yer alan Kaliforniya Üniversitesi, San Diego’dan Profesör Jian Luo, “Ultra hızlı yüksek sıcaklık sinterlemesi, ultra hızlı sinterleme teknolojilerinde atılımı temsil ediyor. Sadece geniş yelpazedeki fonksiyonel malzemelere genel uygulanabilirliğiyle değil, aynı zamanda ekstra kusurları muhafaza ederek veya oluşturarak dengesiz dökme malzemeler yaratmaya dair büyük potansiyeliyle de bunu yapıyor” ifadelerini kullandı.

Kaliforniya Üniversitesi, Los Angeles’tan yardımcı doçent Xiaoyu Zheng de şunları ekledi: “Sıcaklığın etkisiyle erime süresinin onlarca saatten birkaç saniyeye indirildiğini görmekten mutluluk duyuyoruz, bu da hızlı sinterlemeden sonra 3D baskılı narin yapıları koruyor.”

*İçerik orijinal haline bağlı kalınarak çevrilmiştir. Independent Türkçe'nin editöryal politikasını yansıtmayabilir. 

https://www.independent.co.uk/news/science

Independent Türkçe için çeviren: Cenk Korkmazer