İçeriğe atla

Akıllı malzemeler

Sıcaklığa bağlı olarak renk değiştiren termokromik bir kupa. Soğuk kupa, uyuyan yüzü siyah üzerine beyaz olarak gösterir. Sıcak kahveyi içine döktüğünüzde kupanın görünümü hızla değişir. Bir dakika içinde siyah kupa tamamen bembeyaz olur ve gülen yüz sizi karşılamak için uyanır.
Sıcaklığa bağlı olarak renk değiştiren termokromik bir kupa. Sıcak kahveyi içine döktüğünüzde kupanın görünümü hızla değişir. Bir dakika içinde siyah kupa tamamen bembeyaz olur ve gülen yüz sizi karşılamak için uyanır.

Akıllı malzemeler yaşayan organizmalar gibi çevrede meydana gelen sıcaklık, nem, basınç, ortamın asitlik derecesi (PH), elektriksel ve manyetik değişiklikleri veya etkiyi hissedebilen ve önceden belirlenmiş bir cevap oluşturabilen malzemelerdir.[1][2]

Bu malzemelerin şekilleri, sertlikleri, frekansları ve renkleri gibi bir veya daha fazla özelliği, kontrollü bir durumda veya elektrik kuvveti veya manyetik alanların etkisi altında önemli ölçüde değiştirilebilir.

Malzemeleri zeki olmayan, yarı-zeki ve zeki malzemelerden oluşan üç gruba ayırırsak, ilk grup, yani zeki olmayan malzemeler yukarıdaki özel özelliğe sahip değildir, yarı-zeki olanlar çevresel etkilere yanıt olarak şekillerini ve biçimlerini yalnızca bir kez veya kısa bir süre için değiştirebilirler, ancak akıllı malzemelerde bu değişiklikler tekrarlanabilir ve geri dönüşümlü olacaktır.[3] İleri malzemeler olarak da sınıflandırılan akıllı malzemeler gelişen teknoloji üzerine önemli etkileri olan en yeni malzeme grubudur.[1]

Akıllı malzeme çeşitleri

Akıllı malzeme çeşitlerinden bazıları şunlardır:

Kaynakça

  1. ^ a b Callister, William D.; Rethwisch, David G. (2020). Materials science and engineering: an introduction: SI Version. 10th edition, global edition. Hoboken, NJ: Wiley. ISBN 978-1-119-45391-8. 
  2. ^ Çakmak, Ömer; Kaya, Mehmet (30 Aralık 2017). "Akıllı Malzeme Şekil Hafızalı Alaşımların Termodinamiği". Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi. 6 (2): 541-555. doi:10.17100/nevbiltek.311306. ISSN 2148-466X. 27 Mayıs 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 27 Mayıs 2023. 
  3. ^ Ritter, Axel (21 Kasım 2006). Smart Materials in Architecture, Interior Architecture and Design (İngilizce). Walter de Gruyter. ISBN 978-3-7643-8227-8. 30 Mayıs 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Mayıs 2023. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Termoelektrik soğutma</span>

Termoelektrik soğutucular, bir nesnenin sıcaklığını çevre sıcaklığının altına düşürürken, çevredeki sıcaklık ne olursa olsun, nesne sıcaklığını dengede tutarlar. Peltier ısı transferi elemanlarının aktif bir soğutma sistemi olup, miliwatt’tan kilowatt’a kadar değişen bir yelpazedeki uygulamalar için kullanılabilir.

<span class="mw-page-title-main">Metalurji</span> metal bilimi

Metalurji veya diğer adıyla metal bilimi, metal ve alaşımların, cevher veya metal içeren ham maddelerden; kullanım sürecine uygun kalitede üretilmesini, saflaştırılmasını, alaşımlaştırılmasını, şekillendirilmesini, korunmasını ve "üretim-kullanım" ömrü içindeki çevresel kaygı ve sorumlulukları da dikkate alarak insanların ihtiyaçlarına cevap verecek özellikte ve biçimde hazırlanmasını hedef alan bilim ve teknoloji dalı. Metalurji, metal işleme zanaatından farklıdır.

<span class="mw-page-title-main">Elektron</span> Temel elektrik yüküne sahip atomaltı parçacık

Elektron, eksi bir temel elektrik yüküne sahip bir atomaltı parçacıktır. Lepton parçacık ailesinin ilk nesline aittir ve bileşenleri ya da bilinen bir alt yapıları olmadığından genellikle temel parçacıklar olarak düşünülürler. Kütleleri, protonların yaklaşık olarak 1/1836'sı kadardır. Kuantum mekaniği özellikleri arasında, indirgenmiş Planck sabiti (ħ) biriminde ifade edilen, yarım tam sayı değerinde içsel bir açısal momentum (spin) vardır. Fermiyon olmasından ötürü, Pauli dışarlama ilkesi gereğince iki elektron aynı kuantum durumunda bulunamaz. Temel parçacıkların tamamı gibi hem parçacık hem dalga özelliklerini gösterir ve bu sayede diğer parçacıklarla çarpışabilir ya da kırınabilirler.

<span class="mw-page-title-main">Seramik</span> ısı etkisiyle hazırlanan inorganik, metalik olmayan katı

Seramik iyonik veya kovalent bağlara sahip metal ve metal olmayan inorganik bileşik içeren katı bir malzemedir. Yaygın kullanım örnekleri çanak-çömlek, porselen ve tuğladır.

Yarı iletken üzerine yapılan mekanik işin etkisiyle iletken özelliği kazanabilen, normal şartlar altında yalıtkan olan maddelerdir.

<span class="mw-page-title-main">Malzeme bilimi</span> yeni malzemelerin keşfi ve tasarımı ile ilgilenen disiplinlerarası alan; öncelikli olarak katıların fiziksel ve kimyasal özellikleriyle ilgilidir

Malzeme bilimi, malzemelerin yapı ve özelliklerini inceleyen, yeni malzemelerin üretilmesini veya sentezlenmesini de içine alan disiplinlerarası bir bilim dalıdır.

<span class="mw-page-title-main">Piezoelektrik</span> Sıkıştırlmış veya basınç uygulanmış elektrik

Piezoelektrik özelliği, bazı malzemelere uygulanan mekanik basınç sonucunda, malzemenin elektrik alan ya da elektrik potansiyel değiştirme yeteneğidir. Bu etki, malzemenin içindeki polarizasyon yoğunluğundaki değişmeyle doğrudan alakalıdır. Eğer malzeme kısa devre değilse, uygulanan stres malzemede bir voltaj meydana getirir. Piezo kelimesi, Yunancadan türetilmiştir; “sıkıştırmak, basınç uygulamak” anlamlarına gelmektedir. Piezoelektrik malzemeler terslenebilirdir; yani “direkt piezoelektrik etki” sergileyen malzemeler, ters piezoelektirk etki de gösterirler. Örneğin, kurşun zirkonat titanat kristalleri, orijinal boyutundan %0,1 oranına kadar şekil değiştirebilirler. Bu etkinin “sesin oluşturulması ve algılanması”, “yüksek voltajlar oluşturulması”, “elektronik frekans yaratılması”, “mikrobalans” ve "optik çevrimcilerin aşırı ince odaklanması” gibi kullanışlı uygulamaları vardır. Aynı zamanda atomik çözünme sonucunda bilimsel birçok tekniğin temelini oluşturmakla birlikte, günlük kullanımda ateşleyici olarak çakmaklarda ve barbekülerde kullanılmaktadır. Kültobirasyonların piezoelektriğe doğrudan etkisi yoktur.

<span class="mw-page-title-main">Malzeme</span> hepsi bazı benzer ya da bazılarının karışımı ile oluşan özelliklere sahip olan ve nesnelerin oluşturulabileceği farklı miktarlarda ortaya çıkabilen maddeler

Malzeme, kullanılabilir cisimler yapmak amacı ile doğal veya yapay olarak kullanılan her türlü maddelere "malzeme" denir.

<span class="mw-page-title-main">Bor</span> sembolü B ve atom numarası 5 olan kimyasal element

Bor simgesi B ve atom numarası 5 olan kimyasal elementtir. Kristal formunda kırılgan, koyu, parlak bir metaloid; amorf formunda kahverengi bir tozdur. Bor grubunun en hafif elementidir, kovalent bağlar oluşturan üç değerlik elektronuna sahiptir, bu da borik asit, mineral sodyum borat, bor karbür ve bor nitrür gibi ultra sert bor kristallerini açıklar.

Şekil hafızalı alaşımlar; martensitik yapıda iken belli bir dış kuvvete maruz kalmaları sonucu değişen orijinal şekillerini, östenit faz sıcaklığına geçtiklerinde büyük oranda geri kazanabilen alaşımlardır. Alaşım östenit fazda iken, herhangi bir sıcaklık değişimi olmaksızın, sadece uygulanan stresin ortadan kalkması sonucu malzemenin orijinal formunu tekrar kazanması ise süperelastisite(en) olarak tanımlanır.

<span class="mw-page-title-main">Seramik mühendisliği</span> Seramik mühendisliği inorganik, metalik olmayan malzemelerden nesneleri oluşturma bilim ve teknolojisidir.

Seramik mühendisliği inorganik, metalik olmayan malzemelerden nesneleri oluşturma bilim ve teknolojisidir. Bu, ya ısıl hareketle ya da yüksek saflıktaki kimyasal çözeltilerinden çökelme reaksiyonları kullanılarak düşük sıcaklıklarda sağlanır. Bu tanım, hammaddelerin saflaştırılması, söz konusu kimyasal bileşiklerin üretimi, ürüne dönüştürülmesi, yapı kompozisyon ve özelliklerinin incelenmesi çalışmalarını içerir.

<span class="mw-page-title-main">Eddy akımı</span>

Eddy akımı Faraday’ın indüksiyon kanunundan dolayı, manyetik alan değiştiğinde iletkenlerin içerisinde oluşan çembersel elektrik akımıdır. Eddy akımı kapalı bir döngünün içerisinde, manyetik alana dik düzlemlerde akar. Sabit bir iletkenin içerisinde; AC elektromıknatıs veya trafo kullanılarak oluşturulmuş, zamana bağlı değişen bir manyetik alan ile veya sabit bir mıknatısa göre hareketli bir iletken ile oluşturulabilirler. Belirli bir çerçeve içerisinde oluşan akımın büyüklüğü; manyetik alanın büyüklüğü, çerçevenin alanı, çerçevenin içerisinde oluşmuş manyetik akının anlık değişim miktarı ile doğru, üzerinde aktığı maddenin iç direnciyle ters orantılıdır.

Metalürjide, demir içermeyen metal, alaşımlar da dahil olmak üzere, önemli miktarda demir içermeyen (nonferrit) bir metaldir. Genellikle demirli metallerden daha pahalı, düşük ağırlık, iletkenlik , Manyetik olmayan özellik veya korozyon direnci gibi istenen özelliklerden dolayı demir dışı metaller kullanılır. Demir-çelik endüstrisinde bazı demir dışı malzemeler de kullanılmaktadır. Örneğin boksit, yüksek fırınlar için akış olarak kullanılırken diğerleri, volframit, pirrolit ve krom gibi demir alaşımları yapımında kullanılır. Önemli demir dışı metaller, Alüminyum, bakır, kurşun, nikel, kalay, titanyum, çinko ve pirinç gibi alaşımları içerir. Altın, gümüş ve platin gibi değerli metaller ve kobalt, cıva, tungsten, berilyum, bizmut, seryum, kadmiyum, niyobyum, indiyum, galyum, germanyum, lityum, selenyum, tantal, tellür, vanadyum ve zirkonyum gibi egzotik veya nadir metaller ayrıca demir içermez. Genellikle sülfitler, karbonatlar ve silikatlar gibi mineraller yoluyla elde edilirler. Demir dışı metaller genellikle elektroliz yoluyla rafine edilir.

<span class="mw-page-title-main">Atomlararası potansiyel</span>

Atomlar arası potansiyeller, uzayda belirli pozisyonlara sahip atomlardan oluşan bir atom sisteminin potansiyel enerjisini hesaplamak amaçlı kullanılan matematiksel fonksiyonlardır. Atomlar-arası potansiyeller, kimya, moleküler fizik ve malzeme fiziğindeki moleküler mekanik ve moleküler dinamik simülasyonlarının fiziksel temeli olarak çokça kullanılırlar. Bazen kohezyon, termal genleşme ve malzemelerin elastik özellikleri gibi etkilerle bağlantılı olarak kullanılmaktadırlar.

<span class="mw-page-title-main">Radyasyon hasarı</span>

Radyasyon hasarı, iyonlaştırıcı radyasyonun fiziksel nesneler üzerindeki etkisidir. Radyobiyoloji, iyonlaştırıcı radyasyonun ve radyasyonun insan sağlığına etkileri de dahil olmak üzere canlılar üzerindeki etkisini araştıran bilim dalıdır.

<span class="mw-page-title-main">Hafızalı köpük</span> Visco, yumuşak ve sakızımsı kimyasal madde. İnsan sağlığına, tüketilmediği sürece zararı yoktur. Hatta ortopedik yatak ve yastıklarda kullanılır.

Hafızalı köpük çoğunluğu poliüretan olan ve viskozite ve yoğunluğu artıran ek kimyasallardan oluşur. Genellikle "viskoelastik" poliüretan köpük veya esnekliği az poliüretan köpük (LRPu) olarak adlandırılır. Köpük kabarcıkları veya "hücreleri" açıktır ve etkili şekilde havanın hareket edebileceği bir matris oluşturur. Yoğun olan hafızalı köpük vücut sıcaklığıyla yumuşar ve birkaç dakikada çevrelediği vücudun şeklini alır. Yeni bulunan hafızalı köpükler ilk şekillerine daha çabuk geri dönerler.

Ursula Klein tarih, felsefe ve göstergebilim alanındaki disiplinler arası çalışmaları ile tanınan bir Alman bilim tarihçisidir. Klein'ın kağıt araç kavramı yaygın olarak uygulanmıştır ve 19.yüzyılın başlarında kimya tarihinde bilimsel akıl yürütme ve uygulamada temel bir değişimin işareti olarak görülmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Kompozit Malzemeler</span>

Kompozit malzeme, önemli ölçüde farklı fiziksel veya kimyasal özelliklere sahip iki veya daha fazla bileşen malzemeden yapılan ve birleştirildiğinde öncekinden farklı özelliklere sahip olan bir malzeme üreten bir malzeme. Bu kurucu malzemeler, oldukça farklı kimyasal veya fiziksel özelliklere sahiptir ve tek tek elemanlardan farklı özelliklere sahip bir malzeme oluşturmak için birleştirilir. Bitmiş yapı içinde, tek tek elemanlar ayrı ve farklı kalarak kompozitleri, karışımlardan ve katı solüsyonlardan ayırmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Nanokompozit</span>

Nanokompozit, kendini oluşturan fazlardan birinin 100 nanometreden (nm) küçük bir, iki veya üç boyuta sahip olduğu kompozitlerdir. Diğer bir tanımı ise malzemeyi oluşturan farklı fazlar arasında nano ölçekli tekrar mesafelerine sahip yapıların bulunduğu çok fazlı katı kompozitlerdir.

<span class="mw-page-title-main">Süneklik</span> mühendislik

Süneklik, genellikle bir malzemenin çekme yatkınlığı olarak tanımlanan mekanik bir özelliktir. Malzeme biliminde süneklik, bir malzemenin kopmadan önce çekme gerilimi altında plastik deformasyonu sürdürebilme derecesi ile tanımlanmaktadır. Süneklik, bir malzemenin belirli üretim işlemlerine uygunluğunu ve mekanik aşırı yükü emme kapasitesini tanımlayan mühendislik ve imalatta önemli bir husustur. Genellikle sünek olarak tanımlanan malzemeler arasında altın ve bakır bulunmaktadır. Benzer bir mekanik özellik olan dövülebilirlik, bir malzemenin basınç stresi altında bozulmadan plastik olarak deforme olma yeteneği ile karakterize edilmektedir. Tarihsel olarak, çekiçleme veya haddeleme yoluyla şekillendirmeye uygun olan malzemeler dövülebilir olarak kabul edilmiştir. Kurşun, nispeten dövülebilir ancak sünek olmayan bir malzeme örneğidir.