Havada asılı kalan grafitle ultra hassas sensör dönemi

Kyoto Üniversitesi araştırmacıları, diyamanyetik özellikleriyle bilinen grafiti özel kimyasal ve fiziksel işlemlerden geçirerek mıknatısların üzerinde sabit biçimde havada tutmayı başardı. Yeni yöntem, grafit yapılardaki elektrik iletkenliği ve manyetik parazit sorunlarını azaltarak mikro ölçekteki hareket ve titreşimleri yüksek hassasiyetle algılayabilen sensörlerin geliştirilmesine imkân sağlıyor.

İKİ AŞAMALI ÜRETİM SÜRECİ

Grafit, diyamanyetik yapısı nedeniyle manyetik alanlar tarafından doğal olarak itiliyor. Ancak malzemenin elektrik iletmesi, manyetik alan içinde parazit akımların oluşmasına yol açarak havada kararlı biçimde asılı kalmasını zorlaştırıyor. İletkenliği azaltmak amacıyla kullanılan geleneksel cam kaplama yöntemleri ise grafit kristallerinin yönünü bozarak kaldırma kuvvetini zayıflatıyor. Nükleer manyetik rezonans spektroskopisi alanında çalışan Kyoto Üniversitesi ekibi, bu iki sorunu aynı anda aşmak için iki aşamalı bir üretim yöntemi geliştirdi. İlk aşamada, her bir küçük grafit parçacığı ultra ince bir cam tabakasıyla kaplanarak iç elektrik akımları yalıtıldı. İkinci aşamada ise camla kaplanan grafit parçacıkları suyla yoğun bir bulamaç haline getirildi. Karışım, belirli bir hızda döndürülürken güçlü bir süper iletken mıknatısın merkezine yerleştirildi. Manyetik alan ve merkezkaç kuvvetinin etkisiyle grafit kristalleri aynı yönde hizalandı. Kurutma işleminin ardından elde edilen katı levha, kalıcı mıknatısların üzerine bırakıldığında sürtünmesiz ve kararlı biçimde havada asılı kaldı.

DEPREM SIRASINDA SİSMİK DALGAYI KAYDETTİ

Geliştirilen platformun hassasiyeti, laboratuvar çalışmaları sırasında meydana gelen bir depremde gözlemlendi. Araştırmacılar levhanın salınım verilerini kaydederken meydana gelen deprem sırasında, havada duran malzeme dikey yönde tepki vererek sismik dalgayı belirgin bir sinyale dönüştürdü. Mekanik temas ve sürtünmenin bulunmaması sayesinde yapı, mikroskobik ölçekteki şok dalgalarını anlık olarak kaydedebildi.

NMR VE MRI SİSTEMLERİNDE KULLANILABİLİR

Araştırmacılar, teknolojinin öncelikle sismik sensörlerde, nükleer manyetik rezonans araştırmalarında ve Manyetik Rezonans Görüntüleme cihazlarında kullanılmasını hedefliyor. Mekanik teması ve sürtünmeyi ortadan kaldıran kompozit levhanın jeofizik, savunma sanayii ve tıbbi görüntüleme sistemlerinde hassas ölçüm malzemesi olarak değerlendirilmesi öngörülüyor.