Kudüs İbrani Üniversitesi öncülüğündeki araştırmacılar, BioPykrete adlı buz kompozitinde basınç dayanımını normal buza göre on kat artırdı. Ekip, buzun içine selüloz nanokristalleri ve iki bileşeni bağlayan özel bir protein ekledi. Yeni malzeme araştırmaları arasında yer alan çalışma, soğuk bölgelerde mühendislik uygulamalarını hedefliyor, ancak henüz altyapıda doğrudan kullanıma hazır bir ürün sunmuyor.
Buz düşük sıcaklıklarda sert bir malzeme oluşturmasına rağmen çatlak ilerlemesi karşısında ani kırılma yaşayabiliyor. Araştırma ekibi bu sorunu yalnızca daha fazla buz üretmekle çözmek yerine mikroskobik ölçekte güçlendirici bir ağ kuruyor. Böylece malzemenin içindeki çatlakların hareketini sınırlandıran farklı bir kompozit elde ediyor.
Selüloz nanokristalleri bitkisel kaynaklı güçlendirici bileşeni oluşturuyor. Kontrollü donma sırasında bu lifler, buzun küçük bölümlerini çevreleyen üç boyutlu bir ağ meydana getiriyor. Araştırmacılar, bu ağın çatlakların gözenek düzeyinde ilerlemesini durdurmaya yardımcı olduğunu düşünüyor. Dolayısıyla çalışma, buzun kimyasal olarak başka bir maddeye dönüşmesini değil, farklı bileşenlerle güçlenmesini anlatıyor.
İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR
Science, PRIMA’yı ilk Stargardt hastasında denedi, hasta bir harf gördü
PFAS-Free France Earthshot finaline girdi, kimyasal yasakları 2030’da genişleyecek
Licube, füzyon santrallerinin yakıt ihtiyacı için lityum-6 tedarikini hedefliyor
Cambridge Heavy, masaüstü füzyon cihazıyla önce trityum üretmeyi hedefliyor
Vücudunuz gerçekte kaç yaşında? Ultrahuman biyolojik yaşınızı hesaplayacak
Araştırmanın ön baskısı, güçlendirme yaklaşımının buz ve nanokristal arasındaki bağlantıya dayandığını açıklıyor. Ekip, AFPIII adlı buz bağlayıcı proteini CBM3a adlı karbonhidrat bağlayıcı modülle birleştiriyor. Ortaya çıkan CBM3a-AFPIII, iki farklı yüzeyi aynı molekül üzerinden bağlayan bir köprü gibi çalışıyor. Böylece protein, kompozitin bileşenleri arasındaki tutunmayı artırıyor.
Deneylerde yeni kompozit, normal buza göre kırılmadan önce yaklaşık 70 kat fazla enerji emdi. Ayrıca özel proteinin eklenmesi, yalnızca selüloz ve buz içeren aynı karışıma kıyasla dayanımı ve kırılmaya kadar emilen enerjiyi iki kat artırdı. Bu iki karşılaştırma farklı referansları kullanıyor. Bu nedenle on kat, 70 kat ve iki kat değerlerini aynı ölçümün farklı ifadeleri gibi okumamak gerekiyor.
Günün Öne Çıkan Fırsatları
REKLAM — Bu içerikte satış ortaklığı bağlantıları bulunmaktadır. Bu bağlantılar üzerinden yapılan alışverişlerden Teknoblog komisyon kazanabilir.
Özel protein buz ile selülozu birbirine bağlıyor
Çalışma, basınç dayanımını standart betonun seviyesine yaklaştırıyor, ancak bu karşılaştırma bütün inşaat özelliklerinin aynı olduğunu göstermiyor. Ekip, soğuk bölgelerde geleneksel malzemelerin taşınmasının zor olduğu koşulları potansiyel kullanım alanı olarak görüyor. Bununla birlikte sürekli yük altında şekil değiştirme, donma ve çözülme döngüleri ile uzun süreli dayanım için ek testler gerekiyor. Yaşam döngüsü analizi de çevresel avantajı ölçmek için gerekli adımlar arasında bulunuyor.
Üniversite, 25 Eylül tarihli duyurusunda malzemenin ani parçalanma eğilimine odaklandı. Dolayısıyla çalışma 14 Ekim’de ilk kez ortaya çıkmış bir buluş sayılmıyor. Araştırmacılar şimdilik bir kavram kanıtı sunarken gerçek yapılar için uygunluk kararı dayanıklılık ve çevresel etki testlerinin sonuçlarını bekliyor.
