Amerika’da bir camın gevrek mi sünek mi olduğunun tahmin edilmesi için bir yöntem bulundu. Esneklik pek çok malzemede olduğu gibi camda da tercih edilen bir özellik. Herhangi bir camın iki özellikten birine sahip olacak şekilde ayarlanabileceğini iddia ediyorlar.
Çoğumuz camon gevrek yani kırılgan olduğunu düşünürüz. Ancak, Amerika’daki bu araştırmayı yapan ekibi, Texas Technical University’den Golden Kumar ile birlikte yöneten Yale Üniversitesi Makina Mühendisliği ve Malzeme Bilimi profesörü Jan Schroers bulgularının herhangi bir camın esnek ya da kırılgan hale getirilebileceği yönünde olduğunu söylüyor. Schroers kritik noktayı, “Özel bir sıcaklık bulduk ve bu sıcaklık size yaptığınız camın esnek mi kırılgan mı olduğunu söylüyor” diye açıklıyor.
Esnek bir cam yapabilmek için kilit nokta camı seri soğutmak ama ne kadar seri olması gerektiği camına göre değişiyor.
Sıvıdan cam oluşumuna geçerken, camın konfigürasyon için çok viskoz olduğu bir sıcaklık seviyesi vardır, sonra donar. Buna camın geçiş sıcaklığı denir. Araştırmacılar, ayrıca her bir alaşım için ayrı bir kritik sıcaklığın olduğunu ve bu sıcaklığın camın kırılganlık ya da plastisite özelliğini belirlediğini söylüyor. Yale, bu sıcaklığa “kritik fiktif sıcaklık” demiş.
Araştırmacılar yeni bir grup cam olan bulk metalik camlar üzerinde durmuşlar ve bu cam üzerinde “kritik fiktif sıcaklığın”, oda sıcaklığındaki mekanik özellikleri üzerindeki etkisini incelemişler.
Araştırmacılar, camı iki grupta ele alabiliriz diyor: kırılgan olanlar ki bu grup cam için sıvı haldeyken kritik fiktif sıcaklık cam geçiş sıcaklığının üzerindedir; diğer grup ise sıvı haldeyken kritik fiktif sıcaklığı cam geçiş sıcaklığının altında olan sünek camlar.
Araştırma öncesinde kimyasal kompozisyonun tek başına camın kırılgan mı esnek mi olacağını belirlediğini düşünürlen, Schoers, “ aslında durum bu değil. Teorik olarak herhangi bir camı sünek ya da kırılgan yapabiliriz. Aslında kritik fiktif sıcaklık bir camın sünek mi kırılgan mı olacağını belirliyor. Bu çalışmanın elde ettiği sonuç budur. Bu bulgu yalnızca metalik camlar için değil, her cam için gecerlidir” diyor.
Cam soğutma hızına göre çok farklı özellikler sergileyebilir. Eğer seri şekilde soğutulursa sünek bir cam elde edersiniz, yavaş soğutursanız kırılganlığı yüksek bir camınız olur. Çalışmanın sonuçları esnek cam yapımında kullanılabilir ya da en azından cam oluşumu ile ilgili bilgimizi derinleştirir.
Bulguların detaylarının anlatıldığı makale Nature Communications’da basılmış.
Adaptasyon: http://www.theengineer.co.uk/art-of-glass/1015652.article#ixzz2MBPcuBN1