ExoMars Fırlatıldı

Avrupa Uzay İstasyonu’nun  kızıl gezegen Mars’a yedi aylık sürecek olan ExoMars görevi bugün başlatıldı. İletişimi sağlamak amacıyla tasarlanan 2 NASA telsizi uzay aracında bulunacak.

exomars

Nasa’nın hırsla yürüttüğü bu projenin diğer adımlarından biri de Mars’a insan yollamak. Projenin ilk ayağında, gelişmiş robotik uzay araçları insanlı NASA görevlerine hazırlık için Mars’tan bilgi toplayacak. Bilim adamları, Kızıl Gezegen’de canlı organizmalar tarafından üretilen metan gazı araştırması yapacak. Uzay aracının Ekim ayında Mars’a ulaşması bekleniyor.

Bu fırlatma da Kazakistan’daki dünyanın ilk ve en büyük uzay araçları fırlatma tesisi olan Baykonur Uzay Üssü’nden gerçekleştirilecek.

Boeing Uçan ve Yüzen Drone için Patent Aldı

ABD’li uçak üreticisi Boeing, hem uçabilen, hem de gerektiğinde denizaltında yol alabilen bir insansız hava taşıtı (drone) için patent aldı.

Boeing-Transparent

İngiliz Daily Mail’in haberine göre, söz konusu araç bir uçak gemisinden kalkıp denizaltıların peşine düşebilecek. James Bond filmlerinden fırlamışa benzeyen araç, bir komutta uçaktan denizaltıya dönebiliyor.

Dalgıçları takip edoebilecek araç denizaltılara malzeme de taşıyabilecek. gazete, dron suya değdiği an, arka kanatları, dengeleyicisi ve bazı pervanelerinin ayrıldığını, bu sayede su altında daha iyi manevra yapabildiğini yazdı. Suyun altında bulunduğu derinliği yüzdürme tankı yardımıyla saptayacak olan araç ikinci bir pervane grubuyla yol alabilecek. Boeing dronun su altı istihbarat ya da teslimat aracı olarak kullanılabileceğini belirtti. Araç su yüzüne çıkınca merkeze bilgi aktarımı yapabilecek. (Kaynak: Milliyet)

TUBİTAK Batarya Araştırma Laboratuvarı

Bilim Sanayi ve Teknoloji Bakanı Fikri Işık, TÜBİTAK Marmara Araştırma Merkezi’nin (MAM) Enerji Enstitüsü Batarya Teknolojileri Laboratuvarı’nda uydu için lityum iyon pil ve turbojet motoru üzerinde çalışmalara başlandığını bildirdi.

tubitak

Işık, özellikle turbojet motorunun önemine vurgu yaparak, “Turbojet motoru projesi ile füze teknolojilerinde bir adım daha atacağız” dedi. Dünyada çok az ülkenin turbojet motorunu üretebildiğini belirten Işık, motorun yerli üretim olacağının da altını çizdi.

Nerelerde kullanılıyor?

Lityum iyon pili günümüzde en çok akıllı telefon ve tabletlerde kullanıyor. Normal pillere göre daha hızlı şarj olup, daha az enerji harcaması en önemli özellikleri arasında gösteriliyor. Diğer pillerin aksine şarjı yarıda kesmek, lityum iyon pillere zarar vermiyor. Ayrıca yine normal pillere göre çok daha hafif olduğu için, uydu teknolojisinde çok yarar sağlayacağı düşünülüyor.

Turbojet motoru ise havacılık sektöründe kullanılan jet motorunun çok daha güçlüsü olarak da biliniyor. Yapımı oldukça zor olan bu motorun, TÜBİTAK MAM tarafından ne zaman tamamlanacağı ise henüz açıklanmadı.

Radyasyon Geçirmez Malzeme Nasa Ödülü Aldı

Bursa’da faaliyet gösteren Işıklar Askeri Hava Lisesi öğrencileri tarafından “Milli Kalkan: Sodyum Pentaborat Projesi” kapsamında geliştirilen radyasyondan korunmaya yönelik materyal, Dünya Liselerarası Proje Yarışması’nda kimya dalında ikinci seçilerek, NASA ödülüne layık görüldü.

sodyum-pentaborat

Lisede görevli Hava Öğretmen Binbaşı Mustafa Şevik, yaptığı açıklamada, iki yıldır yürüttükleri projenin, “Dünyanın sorunu olan ve etkileri giderek artan radyasyonun zararlı etkilerine karşı insanlığı korumak için neler yapabiliriz?” sorusuyla ortaya çıktığını söyledi.

Daha sonra proje kapsamında bir bor türevini kullanarak nötron tutucu materyal geliştirdiklerini belirten Şevik, bunun radyasyon testlerine tabi tutulması neticesinde çıkan sonuçlara göre yüzde 100’e yakın bir koruma sağladığını bildirdi.

Şevik, günlük hayatta “x” ve “gama” ışınlarının daha çok kullanıldığını ve insanlar için büyük tehdit oluşturduğunu dile getirerek, şöyle devam etti:

“Kullandığımız materyalin nötron tutucu özelliği vardı ama x ve gama ışınlarını tutucu özelliği yoktu. Bununla ilgili ne yapabiliriz diye düşündük ve bir baryum türevini x ve gama ışınlarını tutucu olarak kullanmaya karar verdik. Baryum türeviyle yaptığımız çalışmalar neticesinde x ve gama ışınlarına karşı da yüzde 100’e yakın koruma sağladık. Dolayısıyla ikisini birleştirerek hem x ve gama ışınlarına hem de nötrona karşı tam koruma sağladık. Bu iki yıllık çalışma süresinde NASA ve CERN gibi kurumların yanında 8 üniversite ve birçok kamu ile özel kuruluşlarla da çalışıldı. Proje geçen sene Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) tarafından gerçekleştirilen okullar arası yarışmada kimya kategorisinde Türkiye birincisi seçildi. Ayrıca yarışmanın en prestijli ödülü olan yılın genç araştırmacıları ödülünü kazandık.”

sodyum-pentaborat2

“RADYASYONDAN KORUYUCU MATERYAL” ULUSLARARASI ARENADA

Projenin TÜBİTAK tarafından milli takım olarak seçildiğini anlatan Şevik, ABD’nin Pittsburg kentinde düzenlenen Dünya Liselerarası Proje Yarışması’nda Türkiye’yi temsil ettiklerini aktardı.

Yarışmada, “radyasyondan koruyucu materyal”in bin 700 proje arasında kimya dalında dünya ikincisi seçildiği bilgisini veren Şevik, “Projemiz ayrıca yarışmanın en prestijli ödülü olan NASA ödülü ile kimya dalının en prestijli ödülü olan Amerikan Kimya Derneği ödülüne layık görüldü. Orada 3 kez ödül aldık ve 3 kez bayrağımız dalgalandı. 15 bin kişilik salonda bayrağımızı dalgalandırmak çok güzeldi” ifadesini kullandı.

“KURŞUNDAN 10 KAT DAHA HAFİF”

Çalışmalara geçen yıl 12’nci sınıf öğrencisiyken başladığını belirten Seyit Alp Herdem ise ilk sene aktif olarak görev aldığını, ikincisinde de bilgi ve deneyimlerini arkadaşlarına aktardığını ifade etti.

Herdem, proje kapsamında ürettikleri radyasyona karşı koruma sağlayabilen materyalin birçok alanda kullanılabileceğine değinerek, “Bu materyalin başta tıp olmak üzere endüstri, havacılık ve uzay sanayi, nükleer gibi radyasyonun var olduğu her türlü alanda radyasyondan korunmak için kullanabileceğimizi öngörüyoruz çünkü ürettiğimiz madde, günümüzde radyasyonda korunmak amacıyla kullanılan kurşundan 10 kat daha hafif, 136 kat daha ucuz, çevreye ve insan sağlığına zararsız” diye konuştu.

Bu materyalin günlük hayatta kullanmasını amaçladıklarına işaret eden Herdem, arkadaşlarının geliştirme çalışmalarını sürdürdüğü bilgisini verdi.

Projenin Genius Dünya Proje Yarışması’nda 69 ülke ve bin 997 proje arasında birinci seçilerek altın madalya kazandıklarını bildiren Herdem, 14-22 Eylül’de Avrupa Birliği Genç Bilim İnsanları Yarışması’na katılacaklarını sözlerine ekledi.

sodyum-pentaborat3

nanokompozit-otomotiv

Polimer Matrisli Nanokompozitler

Polimer matrisli nanokompozitler ticari olarak çeşitli uygulamalar için üretilir. (örneğin uzay parçaları, otomobil, spor ürünleri, vb.) Son 20 yılda, polimer nanokompozitlerin gelişiminde önemli bir artış olmuştur. 1980’lerin başında taramalı tünel mikroskobu ve taramalı prob mikroskobunun keşfiyle, nanoteknoloji alanında nanoboyutta çalışmak kolaylaştı. Bilim adamları yüzey yapısını atomik boyutta görebilir hale geldi. Aynı zamanda bilgisayar teknolojisinde gelişmeler nanoboyutta karakterizasyon ve modelleme ile özellik tahminini kolaylaştırdı. Nanomalzemelerin karakterlerinin eşsiz kombinasyonu (mekanik özellikler vb.) bir çok ilginç alanlar üretti. Ayrıca, birçok nanokompozit polimer geleneksel polimer kompozit üretim tekniklerine benzemesi nanokompozitleri daha çekici kılmaktadır.

Nanokompozitler, iki veya daha fazla malzemenin en az birinin nano boyutta olmak şartı ile bir araya getirilmesidir. Nanoboyut bilimi ve teknolojisi araştırmaları atomik boyut karakterizasyonu ve modellemesinin kombinasyonu ile yürütülebilir.

Mikro partiküllerden nano partiküllere geçişte mekanik özelliklerde önemli ölçüde değişmeler vardır. Nanoboyuttaki malzemeler geniş yüzey alanına sahiptir. Nanoyapılı malzemeler mikroyapılı malzemeler ile aynı kompoziyonda olsa bile farklı özellikler gösterebilir. Bunun  nedeni kimyasal ve fiziksel özelliklerin yüzey veya yüzey özellikleri tarafından kontrol edilmesidir. Birim hacmin yüzey alanı, malzeme çapıyla ters orantılıdır. Malzeme çapı küçüldükçe birim hacim yüzey alanı artar. Yaygın kullanılan partikül geometrileri ve  yüzey alanı hacim oranları Şekil 1’de verilmiştir.

partikuller

Şekil 1: Yaygın kullanılan takviye elamanları ve yüzey/hacim oranları

Genellikle, nanomalzemeler yüksek çap/boy oranı sayesinde yüksek takviyeleme verimi sağlarlar. Nanokompozitlerin özellikleri, takviye fazın büyüklük oranı ve iki faz arasındaki karışıma derecesinden büyük ölçüde etkilenir. Kullanılan takviye elemanının cinsine ve üretim yöntemine bağlı olarak kompozitin özelliklerinde önemli farklar elde edilebilir. Örneğin Şekil 2, Tabakalı nanokompozitlerin 3 ana yapısını göstermektedir. Polimer silikat tabakaları arasına giremezse, özellikler mikrokompozitlere benzer olarak kalır. Intercalated yapılarda, polimer zincirler silikatlar arasına girer. Düzenli ve çok tabakalı bir yapı meydana gelir. Eğer silika tabakaları tamamen ve düzenli olarak dağılırsa, exfoliated yapısı elde edilir. Bu yapılar önemli ölçüde farklı özellikler gösterir.

polimer-nanokompozit-yapilar

Şekil 2: Polimer matristeki oluşan 3 tip tabakalı silika yapısı

Fiber veya parçacık takviyeli nanokompozitlerde nano partiküllerin dağılması ve partikül-matris arayüzeyine tutunması (adezyon) mekanik özelliklerin belirlenmesinde önemli rol oynar. İyi bir dispersiyon sağlanmadan mekanik özelliklerde artış beklenmemez, aksine mekanik özellikleri düşürebilir. İyi bir adezyon ise kayma mukavemetini, katman ayrılması, yorulma ve korozyon direnci gibi özellikleri artırabilir.

Nanokompozit araştırmaları elektronik ve bilgisayar, veri depolama, iletişim, uzay ve uçak, sağlık, enerji, çevre ve spor malzemeleri gibi bir çok alanı kapsamaktadır.

ÖZELLİKLERİ, ÜRETİMİ VE UYGULAMALARI

1990’ların başında Toyota araştırmacıları naylon6-kil termoplastik nanokompozit teknolojisini temel alarak çalıştıklarını duyurdular. Çalışmalarında, %4,2 kil takviyesi ile mekanik özelliklerde önemli artışlar görüldü. Elastisite modülü iki katına, mukavemet %50’den fazlasına çıkarıldı. Isıl çarpılma sıcaklığında artış görüldü. Boeing firmasına göre nanokompozitler, uzun menzil uçuşlarında ve taşıma kapasitesinde önemli artışların sağlanmasında önemli rol oynacaktır. Koo ve Pilate yüksek sıcaklık uygulamarı için siyanat ester, epoksi ve fenolik naylonun kullanılmasını keşfettiler.

nanokompozit-otomotiv

Şekil: Nanokompozitlerin otomotiv uygulamaları a) Basamak: İlk ticari uygualama b) impala: 2. ticari uygulama

Polimer nanokompozitlerin otomobillerde kullanılan ilk örneği naylon6-kil nanokompozitlerin triger kayışı kapağında kullanılmasıdır. Chevrolet Impala, poliefin nanokompozitlerden kapı geliştirmiştir. Bundan sonra GMC Safari ve Chevrolet Astra modellerinde poliefin nanokompozitler basamak olarak kullanıldı.[7] Honda Acura modelinde ise PP-kil nanokompozitler koltuk parçalarında kullanıldı.

Naylon-6 polimeri içinde dağılmış organik modifiyeli killer boyutsal kararlılık ve bariyer özelliklerini önemli ölçüde artırır. Bariyer özelliği iceçek uygulamalarında önemli rol oynamaktadır. Kil tabakaları iyi bir biçimde dağıldığında difüzyon için gerekli yol uzunluğu artacak ve dolambaçlı hale gelecektir. Yolun uzaması ve dolambaçlı hale gelmesi gaz ve nem geçirgenliğini düşürmektedir.

Uzay uygulamaları için yüksek tokluk, sıcaklık (-196 C°- 125 C°), boyutsal kararlılık kritik önem taşır. Timmerman ve arkadaşları[10], dondurucu tanklar için nanokili fiber/epoksi takviyeli kompozitlerde kullanmış, mikro çatlaklar ve ısıl döngülerden kaçınıldığı için mekanik ve termal özelliklerinde artış görülmüştür.