Denizcilikte 3D titanyum kafes ile batmayan yapılar
RMIT Üniversitesi öncülüğünde geliştirilen köpük dolgulu 3D baskılı titanyum kafes, fiziksel hasar görse bile yüzdürme kabiliyetini koruyabiliyor. Sistem, deniz altyapılarında daha yüksek mekanik dayanım ve daha düşük bakım ihtiyacı hedefliyor.
RMIT Üniversitesi Katmanlı Üretim Merkezi ile Fransa’daki Conservatoire National des Arts et Métiers araştırmacıları, açık deniz koşullarında kullanılmak üzere köpük dolgulu 3D baskılı titanyum kafes sistemi geliştirdi. Advanced Materials dergisinde yayımlanan çalışmada, içi boş titanyum destek elemanlarının poliüretan köpükle doldurulduğu yeni bir yapı tasarlandı. Sistem, dış yüzeyden su geçişine izin verse de köpüğün içindeki mikro hücrelerde gazı tutarak ciddi çatlak ve kırılmalarda bile yüzdürme özelliğini koruyor.
YENİ MALZEME
Dr. Jordan Noronha liderliğindeki ekip, yapının performansını değerlendirmek için “iskelet yoğunluğu” adı verilen bir ölçüt geliştirdi. Araştırmaya göre bu tasarım, aynı genel yoğunlukta paslanmaz çelik ve yüksek yoğunluklu polietilene kıyasla yüzde 70’e kadar daha yüksek mekanik dayanım sağlıyor. Titanyum kafes ile köpük dolgunun birlikte çalışması, yapının yalnızca hafif kalmasını değil, hasar gördüğünde de yüzdürme kabiliyetini sürdürmesini sağlıyor.
KOROZYON DİRENCİ
Melbourne’deki Port Phillip Körfezi’nden alınan doğal deniz suyuyla yapılan korozyon testlerinde prototipin kütle kaybı yüzde 0,15 seviyesinde kalırken mekanik mukavemetindeki düşüş yüzde 1’in altında ölçüldü. Malzeme, ağır ezilme ve sıkışma koşulları dışında yüzeyde kalmayı sürdürdü. Ayrıca 45 dereceye kadar dönen türbülanslı deniz suyu tankında koruyucu kaplama veya ilave yüzdürme ekipmanı olmadan kararlılığını korudu. Dağıtılmış koruma yapısı, yerel çatlakların bütün sistemi hızla su alarak batmaya sürüklemesini engelliyor.
YENİ UYGULAMALAR
Seçkin Profesör Ma Qian liderliğindeki ekip, teknolojiyi derin deniz koşullarında ve daha büyük ölçekli gösterim modellerinde test etmeye hazırlanıyor. Sistem, açık deniz platformları, şamandıralar ve yüzer sensörlerin yanı sıra farklı dolgu malzemeleriyle enerji emilimi, termal yönetim ve titreşim kontrolü gibi alanlara da uyarlanabiliyor. Bu özellikleriyle savunma, havacılık ve yüzer enerji sistemleri için de farklı kullanım seçenekleri sunuyor.