Şekil Hafızalı Alaşımlar: Bu Malzemeler Unutmuyor!

koto_feja/iStock

Sinema dünyasının öne çıkan bilimkurgu filmlerinden biri, şüphesiz ki Transformers. Seri hâlinde yayınlanan filmin belki de en dikkat çekici sahnelerini, robotların anında şekil değiştirerek araçlara, uçaklara veya farklı nesnelere dönüştüğü, sonrasında ise tekrar eski hâllerine geldiği sahneler oluşturuyor. Böylesi bir durumun gerçek hayatta da mümkün olmasını sağlayacak bir teknoloji bulunuyor: “Akıllı” malzemeler!

Sıcaklık, ortamın asitlik derecesi (pH), basınç ya da manyetik alan gibi dış faktörlerin etkisiyle özellikleri amaca uygun biçimde kontrol edilebilen malzemeler akıllı malzemeler olarak adlandırılır. Çevresel koşullar değiştiğinde şekil ve boyut değiştirebilme, hasar gördüklerinde kendi kendilerini onarabilme gibi özelliklere sahip akıllı malzemeler, çeşitli sektörlerde geniş uygulama alanına sahip. Aynı zamanda günümüzde endüstriyel alanda artan tüketim ihtiyaçlarını karşılamaya yönelik teknolojik gelişmeler sayesinde, bu malzemeler yeni özellikler ve uygulama alanları kazanmaya devam ediyor. Akıllı malzemeler arasında en yaygın kullanım alanına sahip olanlardan biri ise şekil hafızalı alaşımlar.

Alaşımlar iki veya daha fazla metalin ya da bir metal ve metal olmayan bir elementin genellikle eritilerek bir araya getirilmesiyle elde edilir. Paslanmaz çelik, pirinç ve bronz, günlük yaşantımızda sıklıkla karşımıza çıkan bazı alaşım örnekleridir. Şekil hafızalı alaşımların temel özelliği ise şekli değiştikten veya deforme olduktan sonra orijinal formuna dönebilen diğer bir ifadeyle orijinal şeklini “hatırlayabilen” akıllı malzemeler olmalarıdır. Bu durum malzemelerin süperelastiklik ve şekil hafızası özelliklerine sahip olması sayesinde gerçekleşir. Eğer bir malzeme belirli bir sıcaklığın üzerindeyken sıcaklık değişimi olmadan sadece uygulanan mekanik yükün yani gerilimin ortadan kalkmasıyla orijinal formunu kazanabiliyorsa süperelastik özelliktedir. Süperelastik özellikteki malzemeler neredeyse kauçuk benzeri bir davranış gösterir yani üzerine uygulanan gerilimin etkisiyle şekil değiştirdikten sonra orijinal şekline dönebilir.

Düşük sıcaklıklarda deforme olan bir malzemenin belirli bir sıcaklığın üzerinde orijinal formuna dönmesi ise şekil hafızası özelliğine sahip olduğu anlamına gelir.

Devamını okumak için TÜBİTAK Yayınlar web sitesini ziyaret ederek abone olabilirsiniz.