Araştırmacılar tarafından 3 boyutlu baskı tekniği kullanılarak esneyebilen, esnek ve geri dönüştürülebilir özelliklere sahip yeni bir malzeme oluşturuldu. Termoplastik elastomerlerden yapılan malzemenin, nesnelerin kişiselleştirilebilir sertlik ve esnekliğe sahip olmasını sağladığı söyleniyor. Bu teknik, maliyet etkinliğini ölçeklenebilirlikle birleştirerek endüstriyel kullanıma uygun hale getiriyor. Raporlara göre bu gelişmelerin yumuşak robotik, tıbbi cihazlar, protez ve giyilebilir elektronikler dahil olmak üzere çeşitli sektörlerde pratik uygulamaların önünü açması bekleniyor.
Nano Ölçekli Yapı Özelleştirmeyi Sağlar
Binaen Advanced Functional Materials dergisinde yayınlanan bir çalışmaya göre araştırma ekibi, malzemeyi, sert silindirik nanoyapılar oluşturan bir tür polimer olan blok kopolimerleri kullanarak geliştirdi. Kalınlığı 5-7 nanometre olan bu yapılar, kontrollü 3 boyutlu baskı teknikleriyle hizalanarak bir yönde sert, diğer yönlerde ise esnek malzemeler oluşturuldu. Araştırmacılar, bu hizalamanın, tasarımcıların aynı nesnenin farklı bölümlerindeki malzemenin özelliklerini özelleştirmesine olanak tanıdığını ve gelişmiş uygulamalar için özel çözümler sağladığını iddia etti.
Termal Tavlamanın Rolü
Princeton Üniversitesi’nde kimya ve biyolojik mühendislik alanında yardımcı doçent olan Emily Davidson, SciTech Daily’ye termal tavlamanın malzemenin gelişiminde önemli bir rol oynadığını açıkladı. Kontrollü ısıtma ve soğutmayı içeren termal tavlamanın, malzeme içindeki nanoyapı düzenini iyileştirdiği ve kendi kendini iyileştirme özelliklerine izin verdiği bildirildi. Raporlarda, hasar gören malzemenin tavlama yoluyla tamir edilebileceği, özelliklerini kaybetmeden orijinal durumuna kavuşturulabileceği belirtildi.
Maliyet Verimliliği ve Ek İşlevsellikler
Çalışmada kullanılan termoplastik elastomerlerin gram başına 2,50 dolar fiyatla satılan diğer benzer malzemelerin tersine, gram başına yaklaşık bir sent maliyetine sahip olduğu vurgulandı. Araştırmacıların malzemenin mekanik özelliklerini etkilemeden fonksiyonel katkı maddeleri ekledikleri bildirildi. Örneğin ultraviyole ışık altında kırmızı bir parıltı yayabilen organik bir molekül başarıyla eklendi. Bu ilerleme, malzemenin karmaşık ve çok işlevli nesnelerin üretimindeki potansiyelinin altını çiziyor.
Bildirildiğine göre, baş yazar Alice Fergerson ve katkıda bulunanlar Shawn M. Maguire ve Emily C. Ostermann’ın da dahil olduğu ekip, biyomedikal cihazlar ve giyilebilir elektroniklerdeki uygulamalar için yeni tasarımlar keşfetmeyi amaçlıyor.
