MIT, İnsan Yüzüne Dönüşebilen Bir Malzeme Üretmeyi Başardı

 MIT, İnsan Yüzüne Dönüşebilen Bir Malzeme Üretmeyi Başardı

3D yazıcıların akabinde yerküreyi değiştirecek en büyük buluş, aynı üretim tekniklerini kullanan gelgelelim nem ve sıcaklık üzere ortamda koşullarındaki değişikliklere cevap olarak form değiştirecek “4D malzemeler” olabilir. Bu gereçler, etkin origami yahut hal değiştirme sistemleri olarak da biliniyor.

MIT’deki bilim kişileri, insan yüzü de dahil olmak üzere, daha evvel elde edilenlerden çok daha karmaşık yapılara dönüşebilen düz yapılar oluşturmayı başardılar. Önceki araştırmacılar, bu çeşit gereçlerin olağan yapılara dönüşmesini sağlayabiliyordu. MIT’de makine mühendisi olan Wim van Rees, ince, düz bir yüzeyi kürelere, kubbelere yahut insan yüzü üzere daha karmaşık biçimlere dönüştürmek için teorik bir sistem geliştirdi.

van Rees’in birinci simülasyonları, ne kadar genişleyebileceği yahut daralabileceği konusunda sınırsız esneklik sunan ülkü gereçler içindi. Ancak gerçek yerküredeki materyallerin birçoklarının hudutları var. van Rees, “Amacım, elde etmek istediğimiz insan yüzü üzere, karmaşık bir 3 boyutlu form ile başlamaktı. Peki daha sonra materyali nasıl programlayacağız? Bu, bir aksi tasarım sorunu.” diyerek önündeki manisi açıkladı. Bu sorun, birinci olarak 19. yüzyılın matematikçisi Carl Friedrich Gauss tarafından tanımlanan “çift eğrilik” sorunu.

Gauss, 1828’de “Therema Egregium”u (dikkate paha teorem) önerdi. Teorem, bir yüzeyin eğriliğini yalnızca açılarını ve aralıklarını ölçerek belirleyebiliyor. Bu da materyal eğrildiğinde yüzey eğriliğinin değişmediği manasına geliyor. Örneğin, bir pizza katlayarak tarafken, katlanan dilim katlama istikametinde dikey olarak daha sert hale gelir ve yemeyi kolaylaştırır.

Ancak yüzey gerilmemeli, küçülmemeli yahut yırtılmamalı. Düz bir sahifeyi farklı bir Gauss eğriliği ile karmaşık hallere dönüştürmeye çalışmak sorun oluşturur. Mesela, kağıt sıfır Gauss eğriliğine sahipken top, çift eğriliğe sahiptir. Bu yüzden futbol topunu sarmak için kağıdı yanlardan ve alttan kırmanız ve buruşturmanız gerekir. Kağıt doğru taraflarda gerilmeli yahut daralmalı. van Rees ve meslektaşları, bu sorunu ele almak için birinci simülasyonlarda sürekli sahife alanına örgü gibisi bir kafes yapısı kullanmaya karar verdiler.

Kafes, sıcaklık arttığında genişleyen kauçuk gibi bir gereçten yapıldı ve kafesteki boşluklar, materyalin mahsusen yüzey meydanındaki büyük değişikliklere armoni sağlamasını kolaylaştırdı. MIT ekibi, düz bir yüzeyin yapılandırılması için ne kadar eğilmesi gerektiğine dair sanal bir harita oluşturmak için Gauss imajını kullandı. Daha sonra bunu örgü modeline uygulayacak bir algoritma geliştirdi.

Araştırmacılar, malzemeyi bir burun yahut göz biçimini alması için bükülebilen örgü tabakası boyunca farklı orantılarda bükülecek şekilde tasarladılar. Üretilen kafes, sıcak bir fırında sertleştirildi ve daha sonra bir tuzlu su banyosunda oda sıcaklığına soğutuldu. Böylelikle insan yüzü elde etmek mümkün oldu.

Bu cins form değiştiren materyallerle bir gün yalnızca sıcaklığı yahut gayri ortam koşullarını değiştirerek de kendi başlarına açılabilen ve şişebilen çadırlar yapılabilir. Başkaca bu teknoloji, değişebilir teleskop lensleri, stentler, yapay dokular oluşturmak için de kullanılabilir.

Yapılan Yorumlar
Bir Yorum Yapın

Çerez Örnek