Kemik iç yapısını inceleyen araştırmacılar yaptıkları çalışmalar sonucunda, kemiğin iç yapısının daha dayanıklı ve dayanımı yüksek yapılar yapmak için ilham kaynağı olabileceğini keşfettiler.
Purdue Üniversitesi’nde yapılan çalışmalarda, kemiğin iç yapısının binalar da dahil olmak üzere üretilen yapıların nasıl daha dayanıklı olabileceğine dair önemli ipuçları verdiğini buldular. Özellikle 3 boyutlu baskı şeklinde yapılan yapılarda bu çalışmanın sonuçları net bir biçimde görülebiliyor.
Kemiklerin iç yapısı da tıpkı binalar gibi kiriş ve kolonlar ile desteklenmiş şekildedir. Trabeküler adı verilen süngerimsi yapı, içinde malzemeye stabilite kazandıran dikey plaka benzeri stunlar ve yatay çubuk benzeri dikmelerden oluşan bir ağ oluşturur. Trabeküler yapı ne kadar yoğun olursa kemik o kadar dayanıklıdır.
İnsanlar yaşlandığında kemiğin içindeki yatay dikmelerin yoğunluğu azalır ve bu kemikleri dayanıksız hale getirir. Bunun nedeni yorulma etkisidir. Bu yüzden yaşlandığımızda kemiklerimiz daha kolay kırılabilir.
Yorgunluk direncini arttırmak, tekrarlanan titreşimler veya deprem gibi olayların etkilerine karşı olan dayanıklılığı arttırır. Laboratuvar ortamında 3 boyutlu baskı ile trabeküler kemik yapısına benzer şekilde polimerler üretiliyor. Bu polimerlere yapılan döngüsel yüklemeler sonucunda yataydaki plakların daha çabuk yorulduğu tespit edildi. Yatay plakların kalınlığı arttırıldığında ise neredeyse istenen seviyede yorulmaya dayanıklı polimerler üretildiği görüldü. Ayrıca araştırmacılar kalınlığı arttırılan plakların polimerin ağırlığını çok az miktarda arttırdığını söylüyorlar.
Araştırmacılar Çalışmadan Umutlu
Araştırmada çalışan araştırmacılardan Zavattieri: “Kemiğin yapısı, yükün çoğunu taşıyan sütunlara ve sütunları birleştiren kirişlere sahiptir. Binalar ve diğer yapılar için daha sağlam 3D baskılı malzemeler tasarlamak için kemiğin iç yapısından birçok şey öğrenebiliriz.”
Araştırmacılar keşfin, geleneksel yapılardan daha hızlı inşa edilen 3 boyutlu baskı olarak üretilen yapılarda, baskı beton uygulamalarında ve bunlara benzer bir çok alanda, maliyeti arttırmadan hatta daha da düşürerek, dayanımı ve dayanıklılığı arttırabileceğini söylüyor.
Zavattieri. “Ağırlaştırmadan daha güçlü bir malzeme oluşturmak, 3D baskılı yapıların inşa edilebileceği ve daha sonra taşınabileceği anlamına gelir. İnsan kemiğine ilişkin bu bulgular, inşaat sektörüne daha fazla iyi malzemeler getirmeyi mümkün kılabilir. ” şeklinde konuştu.
Aşağıdan yazıya ilişkin videoyu seyredebilirsiniz:
Kaynak:
