İstiridye kabuklarından esinlenen çimento üretildi

Çimentonun kullanım alanını genişletmek adına polimer gibi malzemeler eklenerek kırılma direnci ve esnekliği artırılmaya çalışıyor.

Öte yandan bu uygulamaların kayda değer bir iyileşme yaratmadığını düşünen araştırmacılar doğadan aldıkları ilhamla farklı bir yol denedi. 

ABD'deki Princeton Üniversitesi'nden bilim insanları, istiridye gibi canlıların kabuğundaki sedeften esinlenen kompozit bir malzeme üretti. 

Sedef, aragonit adlı sert bir mineralden oluşan altıgen tabletler içeriyor. Bunlar sedefin gücünü, tabletleri birbirine bağlayan yumuşak biyopolimer de esnekliğini artırıyor. Tabletlerin basınç altında kayması, sedefin yapısal bütünlüğünü korurken büyük kuvvetlere dayanmasını sağlıyor. 

Bilim insanları Portland çimento hamuru ve polimer gibi yaygın malzemelerden yararlandı. İnce polimer katmanlarını çimento hamuru tabakalarıyla dönüşümlü kullananan araştırmacılar, çok katmanlı küçük kirişler yaparak bunları test etti.

Advanced Functional Materials adlı bilimsel dergide 10 Haziran'da yayımlanan çalışmada aktarıldığı üzere, çimento tabakalarının polimerle bağlandığı kirişte en iyi sonuç elde edildi. 

Buradaki çimento hamuru tabletleri, sedefteki aragonitin biyopolimer tabakanın üzerinde durmasına benzer şekilde polimer tabakanın üzerinde yer alıyordu.

Araştırmacılar altıgen şeklindeki çimento tableti içerenler kirişlern çatlamaya standart çimentodan 17 kat daha dayanıklı ve 19 kat daha esnek olduğunu kaydetti. 

Çalışmaya liderlik eden Reza Moini, "Sedef içeren bir kabuğu sert yapan temel mekanizmalardan biri, tabletin nanometre seviyesinde kayması" diyerek ekliyor:

"Burada, çimento hamurunun tablet şeklindeki yerleşik yapısını polimerin özellikleri ve aralarındaki arayüzle dengeli bir şekilde tasarlayarak tabletin kayma mekanizmasına odaklanıyoruz."

Araştırmacılar bulguların laboratuvar ortamında elde edildiğini ve kullanıma sunulması için daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyulduğunu söylüyor.