Devrim Niteliğinde: Binlerce Derecelik Isı Farkına Rağmen Hacmi Değişmeyen Bir Materyal Üretildi

Devrim Niteliğinde: Binlerce Derecelik Isı Farkına Rağmen Hacmi Değişmeyen Bir Materyal Üretildi

Fizik kurallarına göre bir madde ısıtıldığında genişler, genleşir. Soğutulduğunda ise büzüşür, yani hacmi azalır. Burada ısının değişkenliği belirleyici etmendir. Ancak bu değişim her madde için farklı ısınma ve soğuma seviyelerinde geçerlidir. Yani her madde aynı oranda ısı değişimine aynı tepkiyi vermez.

Çok yüksek ve çok düşük sıcaklık aralıklarında kararlı kalabilen yani hacmi değişmeyen materyaller, farklı sektörlerde mühendislik ve tasarım alanında sıklıkla kullanılıyor. Bu tür materyaller, örneğin bir roketin tasarım ve mühendisliğinde ya da en ufak hacim değişikliklerinin bile kritik sonuçlar doğurabileceği tıbbi implantların geliştirilmesinde oldukça önemli yer tutuyor. Avustralya’da bir grup bilim insanı, bu türden çalışma alanlarında oldukça önemli gelişmelere kaynak olabilecek, ısı değişimine yüksek direnç gösteren oldukça kararlı bir materyal geliştirmeyi başardı. 

Binlerce derecelik ısı farkına rağmen hacmi sabit kalıyor:

laboratuvar

New South Wales Üniversitesi’nden bilim insanları tarafından geliştirilen bu yeni materyal skandiyum, alüminyum, tungsten ve oksijenden oluşuyor. Materyal, -269 derece ile 1126 derece arasındaki tüm sıcaklıklarda kararlı kalmayı başarıyor; hacminde herhangi bir değişiklik olmuyor. 

Araştırma ekibi, piller üzerine yaptıkları bir araştırma sırasında rastgele malzemeler ile yaptıkları bir deney sayesinde bu materyali geliştirdiklerini söylüyor. Yani devrim niteliğindeki bu gelişme, bir nevi şans eseri ortaya çıkmış.

Materyali meydana getiren bileşenlerden biri olan skandiyumun görece daha nadir bulunan ve maliyeti yüksek bir element olması sebebiyle ekip skandiyum yerine bileşene dahil edilebilecek yeni seçenekler üzerinde de çalışıyor. Geri kalan üç bileşenin de yaygın bulunan ve çok yüksek maliyetleri olmayan bileşenler olması sebebiyle ekip yeni materyalin yaygın olarak kullanılmasının önünde bir engel olmadığını düşünüyor. Keşfe dair detaylar ise Chemistry of Materials dergisinde yayınlandı.