Çelik kadar sağlam tahta geliştirildi

Haber Merkezi 

Bilimciler, normal tahtadan 10 kat daha güçlü ve sert yeni bir ‘süper tahta’geliştirdi. Bu yeni madde, gelecekte çelik gibi sert maddeler için doğal ve ucuz bir alternatif olabilir. Yeni tahta önce kimyasal bir işlem geçiriyor ardından ısıl sıkıştırma yöntemiyle eskisinden çok daha sağlam hale geliyor. Bu işlemler sonucu ortaya çıkan ürün, binalarda ya da araçlarda kullanılabilecek kadar sağlam. Hatta bilimciler, süper tahtaya kurşun benzeri maddelerle ateş ettiğinde tahtanın parçalanmadığını ve kurşunu durdurabildiğini gördü. Bu özelliğiyle yeni tahta bir zırh malzemesi olarak da kullanılabilir.

GÜÇLÜ, HAFİF, SERT

Maryland Üniversitesi’nden Liangbing Hu “Bu yeni yöntem tahtayı 12 kat daha güçlü ve 10 kat daha sert hale getiriyor. Bu malzeme çelik, hatta titanyum alaşımlar ile yarışabilecek kadar güçlü ve dayanıklı. Ayrıca karbon fiberin daha ucuz bir alternatifi olarak da kullanılabilir.” diyor. Maryland Üniversitesi’ndeki araştırma ekibinin bir diğer üyesi Teng Li “Doğada hem bu kadar güçlü hem de bu kadar hafif bir malzemeyle karşılaşmak oldukça zor. Bu malzeme çelik kadar güçlü ama çelikten 6 kat daha hafif. Yeni tahtayı kırmak için normal tahtaya uyguladığınızdan 10 kat daha fazla enerji uygulamanız gerekiyor. Ayrıca işleme başlamadan önce bu malzeme bükülüp şekillendirilebiliyor.” şeklinde konuştu.

Yeni süreçte iki aşama var. Doğal tahta öncelikle sodyum hidroksit ve sodyum sülfat karışımında kaynatılıyor. (Bu işlem, odundan kağıt üretirken gerçekleştirilen işlemle benzerlik gösteriyor.) Daha sonra tahta bir sıkıştırma aşamasından geçiyor ve içindeki hücreler arasındaki boşluklar çökertiliyor. Tahta sıkıştırılırken bir yandan da ısı verilerek yeni kimyasal bağların oluşması hızlandırılıyor.

Bu süreçte bazı belirli polimerler çözülüp yeni ve daha güçlü tahtanın oluşması sağlanıyor. Tahtanın temel sağlamlığını sağlayan diğer polimerler ise korunuyor. Güçlenmenin asıl sebebi ise çok sayıda hidrojen atomunun, tahtanın doğal yapısında bulunan selüloz nanolifleri ile bağ kurması.

UCUZ YOĞUN

Kimyasal tepkimeler oldukça karmaşık ancak işlemin kendisi gayet basit ve ucuz. Bir şeyin ucuz olmadığını belirtmek için kullandığımız ‘… ağaçta yetişmiyor’ ifadesi burada birebir karşılığını buluyor. Bu yöntem ucuz çünkü tahta, kelimenin tam anlamıyla, ağaçta yetişiyor.

Bu işlemin farklı tahta türlerinde işe yaradığı da belirtiliyor. Neticede ortaya çıkan ‘süper tahta’ güçlü, sert ve hafif olmasının yanı sıra oldukça yoğun bir yapıya sahip. Bu yoğunluk, tahtayı sıkıştırmaya, çizilmeye hatta neme karşı bile dayanıklı hale getiriyor.

Yeni malzeme, uçak ve otomobil yapımında kullanılmasının yanı sıra, çam gibi hızlı büyüyen ağaçların da mobilya yapımında kullanılmasını sağlayabilir. Günümüzde, mobilya yapımında tik, ceviz, meşe gibi daha yoğun ama büyümesi de daha uzun süren ağaçlar kullanılıyor.

Belki yakın zamanda gökyüzünde ahşap bir uçak görmeniz mümkün olmayabilir ama araştırmacılar bu yöntemi hızlandırmanın ve ölçeklendirmenin çok da zor olmayacağını düşünüyor. Brown Üniversitesinden Huajian Gao “Bu yöntemin farklı türlerdeki ağaçlarda uygulanabilmesi ve uygulamanın bu denli kolay olması heyecan verici. Yayımlanan araştırma, hafif ve yüksek performanslı yapı malzemeleri üretilmesi ve bu malzemelerin çok farklı alanlarda kullanılması açısından oldukça umut vadediyor.” diyor. Araştırma Nature dergisinde yayımlandı.

Kaynak: Dünyahalleri