Bilim insanları, suda yaşayan bir örümcekten ilham alarak geliştirilen yeni bir teknolojiyle, suda batmayan metal üretmeyi başardı. Lazerle işlenmiş nano ve mikro ölçekli yüzeyler sayesinde metalin içinde hava kabarcıkları hapsoluyor ve yapı, en zorlu deniz koşullarında bile yüzme kabiliyetini koruyor.
Bu yenilikçi yaklaşım, gelecekte “batmaz” gemiler ve deniz üstü platformlar için devrim niteliğinde bir çözüm sunabilir.
Doğadan mühendisliğe ilham
Çalışma, doğanın mühendislikteki ilham gücünü bir kez daha ortaya koyuyor. Daha önce yalıçapkını gagasından esinlenen hızlı trenler ve petek yapısından ilham alan mimari çözümler geliştirilmişti. Bu kez ise ilham kaynağı, su altında yaşayan sıra dışı bir örümcek oldu.
Dalış çanı örümceği nasıl nefes alıyor?
Bilim dünyasında Argyroneta aquatica olarak bilinen ve “dalış çanı örümceği” adıyla tanınan bu canlı, neredeyse tüm yaşamını su altında sürdürüyor. Örümcek, “dalış çanı” adı verilen kubbe biçimli bir ağ örerek içine hava dolduruyor.
Süperhidrofobik bacakları ve karnı sayesinde dışarıdan taşıdığı hava kabarcıklarını bu ağın içinde tutabiliyor ve böylece su altında nefes alabiliyor.
Suyu iten, havayı tutan metal
Araştırmacılar, bu mekanizmadan yola çıkarak metal yüzeylere lazerle nano ve mikro ölçekte desenler işledi. Bu desenler, suyu iterken havayı hapseden süperhidrofobik bir yapı oluşturuyor.
2019 yılında yapılan ilk deneylerde, bu yüzeyle kaplı plakalar bir araya getirilerek su geçirmez ve yüzer bir yapı elde edilmişti. Yapı, iki ay boyunca su altında yüke maruz kalmasına rağmen yük kaldırıldığında hızla yüzeye çıkmıştı.
Kritik sorun çözüldü
İlk tasarımda yapı, aşırı açılarla çevrildiğinde yüzdürme gücünü kaybedebiliyordu. Yeni çalışmada bu sorun da aşıldı.
Araştırmacılar, tüp şeklindeki yapının ortasına ek bir bölüm yerleştirerek, yapı dikey olarak suya itilse bile içerdeki hava kabarcıklarının hapsolmasını sağladı. Böylece yüzme yeteneği her koşulda korunmuş oldu.
Ağır hasarda bile batmadı
Yeni tasarım haftalar boyunca çok sert deniz koşullarında test edildi. Sonuçlar dikkat çekici oldu: Yapıların yüzdürme kabiliyetinde hiçbir azalma gözlenmedi.
Hatta tüplere büyük delikler açıldığında ve ağır hasar verildiğinde bile batmadıkları kanıtlandı.
Batmayan gemiler mümkün mü?
Bu süperhidrofobik, batmaz tüpler tek başına kullanılabildiği gibi sal benzeri yapılar hâlinde birleştirilerek büyük yükleri taşıyabiliyor.
Popular Mechanics’e göre teknoloji, yalnızca gemi ve deniz araçları için değil, aynı zamanda dalga enerjisi jeneratörleri gibi yükselen yeşil enerji projeleri için de güçlü bir yüzdürme altyapısı sunuyor.
Araştırmacılar, sistemin ölçeklenebilir olduğunu; yani daha büyük boyutlara taşınabileceğini veya çok sayıda birimin birleştirilerek farklı amaçlara uyarlanabileceğini vurguluyor.
Bilim insanlarına göre bu teknoloji, denizcilik güvenliğini artırabilecek ve yenilenebilir enerji alanında yeni bir dönemin kapısını aralayabilecek potansiyele sahip.
