Caltech araştırmacıları, gereç biliminde çok büyük bir gelişmeye imza attı. Nano ölçekli boyutlarda üç boyutlu metal modüller üretmeyi başaran grup, üretim sürecinde olağanda “kusur” kabul edilen gözenek ve safsızlıkları avantaja çevirdi.
Geleneksel sistemlerde materyalin zayıf noktası olarak görülen bu pürüzler, yeni teknikle birleştiğinde yapıya sıra dışı bir dayanıklılık kazandırıyor. Ortaya çıkan bu harika güçlü mikro yapılar; tıbbi aygıtlardan bilgisayar bileşenlerine, hatta uzay ekipmanlarına kadar çok geniş bir alanda kullanım potansiyeli taşıyor.
Bu özel malzemeyi ortaya çıkarmak için “femsaniyelik projeksiyonlu iki foton litografisi” (FP-TPL) ismi verilen epeyce karmaşık bir usul tercih edildi. Süreç, ışığa hassas bir sıvının lazer yardımıyla hidrojele dönüştürülmesiyle başlıyor. Akabinde bu hidrojel yapı, bakır yahut nikel nitrat üzere metal tuzlarıyla bir ortaya getiriliyor. Özel fırınlarda gerçekleştirilen iki kademeli ısıtma süreci sırasında ise istenmeyen unsurlar yanarak uzaklaşıyor. Bu etapta tüm yapı %90 oranında küçülerek hedeflenen nano boyutlarına ulaşıyor.
Kusurların güce dönüştüğü yeni bir mimari
Nano dünyada fizik kuralları, alışık olduğumuzdan daha farklı bir işleyişe sahip. Caltech bünyesinde geliştirilen bu yeni metal yapılar, kendi boyutlarındaki klâsik versiyonlara kıyasla tam 50 kat daha yüksek bir performansa sahip. Mikroskobik seviyedeki kusurlar malzemeyi dayanıksız kılmak yerine, onu dış etkenlere karşı çok daha dirençli hale getiriyor. Araştırma takımının başındaki isimlerden Julia R. Greer
Bu teknoloji, bilhassa yükün kritik olduğu uzay araştırmaları için büyük bir vaat manası taşıyor. NASA, halihazırda klâsik gereçlerden çok daha hafif ve sağlam nano teknolojiler üzerinde mesai harcıyor. Caltech’in bu keşfi, gelecekte uzay araçlarını koruyan zincir zırh gibisi kumaşları yahut üç boyutlu yazıcılarla üretilen muhteşem alaşımları güçlendirmek için kullanılabilir. Boyutların küçülmesiyle birlikte dayanıklılığın artması, uzay misyonlarındaki en büyük mahzurlardan biri olan tartı meselesine radikal bir tahlil sunuyor.
Nano teknolojinin geleceği yalnızca uzay yahut sanayi ile hudutlu kalmayacak. Bugün bu alandaki araştırmalar, Alzheimer hastalığının tedavisinden günlük hayatta kullandığımız LED teknolojilerinin geliştirilmesine kadar uzanan geniş bir yelpazeye yayılmış durumda. Caltech tarafından atılan bu adım, gelecekte kullandığımız eşyaların çok daha küçük ve hafif olacağını, buna karşın sarsılmaz bir dayanıklılık sunacağını gösteriyor.
