Nano Malzemeler ve Mekanik Özellikleri
Nano malzeme Nedir?
Nano büyüklük olarak metrenin milyarda biridir.
Nano boyutlu malzemeler karbon veya gümüş gibi çeşitli minerallerden meydana gelebilir fakat nano malzeme tanımlanabilmeleri için en az tek boyutunun 100 nanometreden küçük olması gerekir.
NANO MALZEMEDE BOYUT ETKİLERİ
Aşağıdaki tabloda görüldüğü üzere boyutlarda meydana gelen azalma yüzey alanının artışına neden olur.
| Kübün kenar ölçüleri | Küp sayısı | Ortak yüzey alanı |
| 1 m | 1 | 6 m2 |
| 0.1 m | 1000 | 60 m2 |
| 0.01 m × 1 cm | 1 milyon | 600 m2 |
| 0.001 m × 1 mm | 1 milyar | 6000 m2 |
| 1 nm | 1027 | 6000 km2 |
Tablo 1(Boyut değişiminin yüzey alanına etkisi)
Nano boyuttaki malzemeler bulk malzemelere göre farklı özelliklere sahiptirler (renk ve reaktivite gibi).
30 nm tanecik yüzeyde %5 atoma;
10 nm tanecik yüzeyde %20 atoma,
3 nm tanecik yüzeyde %50 atoma sahiptir.
Boyuta bağlı olan özellikler;
Nanometre ölçeğinde özellikler önemli derecede boyuta bağlıdır.
- Termal özellikler: Ergime sıcaklığı
- Mekanik özellikler: Adezyon, kapiler kuvvetler
- Optik özellikler:Absorpsiyon ve ışığın saçılması
- Elektrik özellikler:Tünelleme akımı
- Magnetik özellikler: Süpermagnetik etki
Ergime sıcaklığı: Nano kristal boyutu düşerse, yüzey enerjisi artar ve ergime noktası azalır. Çünkü yüzey enerjisi/hacim enerjisi oranı keskin bir şekilde değişir.
Çok küçük tane boyutunda dolayı nano kristalli malzemeler, iri taneli polikristalli malzemelere göre daha farklı ve iyileştirilmiş özelliklere sahiptirler. Bu özellikler;
- Artan mukavemet/sertlik,
- Yüksek yayınım,
- Düşük yoğunluk,
- Daha yüksek elektrik direnci,
- Artan özgül ısı,
- Daha yüksek termal genleşme katsayısı,
- Daha düşük termal iletkenlik,
- Üstün nitelikli yumuşak manyetik özellikler olarak belirtilebilir.
Nano malzemelerde atomlar arası boşlukların azalmasından dolayı kafes sabitleri de azalır. Bundan dolayı Daha düşük ergime sıcaklıkları ve faz geçiş sıcaklığına sahiptirler.
Şekil 1 (Boyutun azalmasıyla ergime noktasının azalışı)
1.Mekanik Özellikler
Nano malzemelerde Young modülü, süneklik ve süper elastiklik gibi mekanik özellikler birçok araştırmacı tarafından çalışılmıştır. Nano malzemelerin mekanik özellikleri teorik mukavemete ulaşabilir (NaCl viskerlerin mekanik mukavemeti boyutları 1 mikron altına indikçe belirgin şekilde teorik mukavemete yaklaşır). Mekanik mukavemetteki artış hataların azalmasından dolayı meydana gelmektedir.Daha küçük yapılar daha az yüzey hatasına sahiptirler.
1.1)Elastik Özellikler
Şekil 2 (Nano ve mikro kristal bakırların gerçek gerilme-gerçek gerinme ilişkisi)
Nano malzemeler 4 kat daha yüksek Young modülü ve gerilme mukavemeti değerine sahiptirler. Daha az plastik deformasyona uğrarlar ve daha kırılgan yani gevrektirler.
Nano yapılı malzemelerin mukavemet ve sertliği boyutun azalmasıyla artar.
Şekil 3 (Tane boyutu ve gerilme ilişkisi)
Elastik şekil değiştirmeye karşı direnç değeri tozların sıkıştırılması ile elde edilen nano malzemelerde daha düşüktür. Bunun sebebi dışarıdan gelen hatalardan (gözenek ve çatlaklar) meydana gelmektedir.
1.2)Sertlik ve Mukavemet
Tane boyutu 1 mikrometreden büyük olan malzemelerin sertlik ve mukavemet değerleri deneysel olarak Hall-Petch ifadesi ile elde edilir;
Benzer şekilde sertlikte aşağıdaki eşitlikten elde edilir.
Nano boyuta doğru inildikçe sertlik değeri tipik olarak artar. San nano kristalli metallarin sertlik değerleri iri tanelilere göre 2-7 kat daha fazladır.
Şekil 4 ( Tane boyutu ve sertlik ilişkisi)
Nano malzemeler Frank-Reed kaynağıyla dislokasyon üretimi mümkün olmadığı için tane sınırları prosesi yardımıyla deforme olurlar.Böylece, tane sınır sürünme rejiminde azalan tane boyutuyla birlikte sertlik de azalır. Ashby-Verral süreci “tanecik sınır geçiş” sürecidir.
Yukarıdaki figür malzeme deformasyonu süresince tane sınırı değişimini göstermektedir.
1.3)Süneklik ve Tokluk
1 mikrometreden büyük tane boyutlarındaki malzemeler için süneklik (kopmadan şekil değiştirebilme kabiliyeti) ve tokluk (enerji yutum kapasitesi) değerlerinde çok kuvvetli etkisi olduğu bilinmektedir. Nano kristal metallerin süneklik ölçümlerinin sonuçları karışıktır, çünkü kristal hata ve poroziteye, yüzey işlemlerine ve test metoduna karşı oldukça duyarlıdır.
Geleneksel tane boyutlarındaki saf bakırın uzaması %60 iken, nano kristal bakırın uzama değeri %4’tür.
Geleneksel boyutlarda sünek davranış gösteren nano kristalli malzemeler, örnekte de görüldüğü gibi nano boyuta indikçe daha az süneklik, bazen de kırılgan davranış gösterirler.
1.4)Süper plastiklik davranışı
Süper plastiklik, polikristalli malzemelerin boyun vermeden veya kırılmadan çok yüksek çekme deformasyon değerleri gösterebilme kabiliyetidir. %100 – %1000 arasındaki bu tipik uzama değerleri, bu davranışın özelliklerini tanımlamada göz önüne alınır.
Tane boyutu küçüldüğünde, süper plastikliğin ortaya çıktığı sıcaklık düşer ve ortaya çıkış anındaki şekil değişimi oranı artar.
1.5)Nano- Boyuttaki Malzemelerin Deformasyon Mekanizmaları
Nano boyutun sonundaki (50-100 nm) tanelerin, test sıcaklıklarında <0.5 Tm dislokasyon aktivitesi hakim olmaktadır.
Tane boyutu azaldıkça, dislokasyon aktivitesi de azalmaktadır. Nano boyutun alt seviyelerine gelindikçe (<10 nm) yeni dislokasyonların oluşumu zorlaşmaya başlar.
KAYNAKÇA
1)Nano Etkinin Temelleri / Doç.Dr. Atilla Evcin / Afyon KocaTepe Üniversitesi/ 2016
2) Melting points, mechanical properties of nanoparticles and Hall Petch relationship for nanostructured materials/ R. John Bosco Balaguru/ B. G. Jeyaprakash/ School of Electrical & Electronics Engineering SASTRA University
Kaynak: https://www.ceyrekmuhendis.com
Köpük Metal Nedir?
Metalik köpük katı metalden oluşan ancak hacminin büyük bir bölümünü gazla dolu olan gözeneklerle oluşturan hücresel yapılar olarak bilinmektedir. Metalik köpükler, açık hücreli köpükler ve kapalı hücreli köpükler olmak üzere ikiye ayrılırlar. Büyük çoğunluğu gazla dolu gözenekler olmasına rağmen oluştuğu katı metalin özelliklerini korurlar. Metalik köpük yapımında demir, nikel, çinko, titanyum, kurşun ve alüminyum kullanılmaktadır ancak metalik köpükler genellikle alüminyum metalinden yapılmaktadırlar. Bunun nedeni ise alüminyumların diğer metallere göre korozyon direncinin fazla olması, düşük ergime sıcaklığı ve düşük yoğunluğa sahip olmasıdır.
Metalik köpükler metalik özelliklerini iyi koruyabilmesinden ve oldukça hafif olmasından dolayı başta otomotiv sektörü olmak üzere bir çok alanda kullanılmaktadır ve önemi günden güne artmaktadır. Dayanıklılık ve hafifliğin önemli olduğu uzay sanayisi, demir yolu taşımacılığı ve asansör yapımlarında kullanılmaktadır. Metalik köpüklerin kullanımının artmasında bu özelliklerinin önemi vardır;
Metalik Köpük Nasıl Üretilir?
Metalik köpükleri keşfedilmesi adına ilk çalışma 1948 yılında Benjamin Sosnik tarafından yapılmıştır. Sosnik erimiş alüminyum metali içerisine civa buharlaştırarak metalik köpüğü elde eden ilk kişidir. İki türlü metalik köpük üretilebilmektedir. Açık hücreli köpükler toz metalurjisi ve döküm teknikleriyle meydana getirilebilir. Döküm teknikleriyle üretilem köpükler poliüretan köpük iskeletiyle dökülürken, toz metalurjisi yöntemiyle ise boşluk tutucuların yardımıyla meydana gelirler.
Kapalı hücreli köpüklerin meydana getirilebilmesi için ise 2 yöntem bulunmaktadır. Bunlardan ilki erimiş metale gaz enjekte etmektir. Erimiş metale gaz enjekte ederek gaz kabarcıkları meydana getirilir. Bu oluşturulan kabarcıkların yüzeye çıkmasını engellemek için erimiş metalin viskozitesi azaltılır. Viskozitesi azaltılan ve içerisinde boşluklar oluşturulan erimiş metaller soğutulma işleminin ardından metalik köpük halini alırlar. Köpük haline getirilen metaller çeşitli ekstrüzyon ve haddeleme işlemlerinin uygulanmasından sonra da istenilen şekle getirilebilirler. Ayrıca daha önceden erimiş halde olan bir metalin içinde çözülen gazın çökmesini sağlayarak veya eritilen metale köpürtücü katılarak meydana getirilebilirler.
Kullanım Alanları Nelerdir?
Metalik köpükler ağırlığının hafif olmasından ve sesi çok iyi seviyede yalıtmasından dolayı otomotiv sektöründe kullanılmaktadır. Bir otomobilin hafif olması yakıt tasarrufu ve kolay ivme kazanabilmesi açısında önemlidir. Ayrıca yüksek hızda seyir halinde oluşan sesin emilmesinde de önemli rol oynamaktadırlar. Darbeleri emme gücünün yüksek olması da otomotiv sektöründe kullanılmasının en önemli nedenlerindendir. Darbeyi emme gücünün yüksek olması ayrıca uzay sanayisinde uzay araçlarının iniş takımlarında kullanılmasına da sebep olmaktadır.
Isıya karşı direncinin yüksek olmasından ve yine ağırlığının hafif olmasından dolayı asansörlerde de kullanılmaktadırlar. Yapılar belirli denetimlerden geçmektedir ve yapılarda kullanılacak materyallerin belirli özellikleri olmalıdır. Asansörlerden de bir yangın sırasında yangına karşı dirençli olması beklenir. Bu direnci sağlamak için başta alüminyum olmak üzere kapalı hücreli metalik köpükler kullanılmaktadır. Açık hücreli metalik köpüklerin termal iletkenliği kapalı hücrelilere göre yüksektir. Bundan dolayı açık hücreliler ısı değiştirme işlemlerinde kullanılırken kapalı hücreli metal köpükler ise ısının korunmasının önemli olduğu yapılarda ve mekanizmalarda kullanılmaktadırlar.
Kaynak
www.ceyrekmuhendis.com
Hanifi Çinici – Toz Metalurjisi Yöntemi ile Alüminyum Esaslı Metalik Köpük Üretimi ( Yüksek Lisans Tezi)
METAL KÖPÜK MALZEMELER VE YÜZEY SOĞUTMADA KULLANIMI – TMMOB
Yapay Zeka ile Kimyasal Reaksiyon Hesabı
Zurich IBM Research araştırmacıları, yapay zekayı kullanarak kimyasal reaksiyonların sonuçlarının öngörülebileceğini kanıtladılar.
Şimdiye kadar birçok kez kimyasal reaksiyonların sonuçlarını öngörebilen yapay zeka uygulamaları geliştirildi, geliştirilmeye çalışıldı. Bunlardan en kapsamlısı olan Bartosz Grzybowski’nin programı, yaklaşık 20 bine yakın kimyasal kuralını barındırıyor ve bunlara göre işlem yapıyor.
IBM araştırmacıları ise kurallardan yola çıkarak bir program yazmak yerine, Google Translate gibi dilden dile tercüme yapan bir yazılımı örnek aldılar. Yapay zekaya önce reaksiyonlar verildi ve yapay zeka kendi kendine bu reaksiyonların mantığını öğrendi. Bunun sonucunda ise reaksiyonların sonucunu öngörmeyi denedi.
Peki ne işe yarayacak?
Bu yapay zeka sayesinde, hem maliyetli hem de yoğun iş gücü isteyen ilaç sentezlemek, sadece tek tuşla gerçekleşebilecek. 10.000 farklı kombinasyonu saniyeler içerisinde gerçekleştirecek olan bu program sayesinde ilaç sanayii çağ atlayacak.
Tek Atomlu Transistör
Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü’nden Fizik Profesörü Thomas Schimmel ve ekibi, var olan en küçük transistör olan tek atomlu bir transistör geliştirdi.
Yeni geliştirilen bu kuantum elektroniği bileşeni, tek bir atomun kontrollü yeniden konumlandırılmasıyla elektrik akımını değiştirebilmesini sağlamaktadır. Tek atomlu transistör, oda sıcaklığında çalışır ve çok az enerji tüketir, bu da bilgi teknolojisi için tamamen yeni perspektifler açmaktadır. Endüstrileşmiş ülkelerde, bilgi teknolojisi şu anda toplam güç tüketiminde % 10’un üzerinde bir paya sahiptir. Transistör, bilgi işlem merkezlerinde, bilgisayarlarda, akıllı telefonlarda veya çamaşır makinesinden uçağa birçok uygulama için gömülü sistemlerde dijital veri işlemenin merkezi unsurudur.
Yeni geliştirilen bu kuantum elektroniği bileşeni, tek bir atomun kontrollü yeniden konumlandırılmasıyla elektrik akımını değiştirebilmesini sağlamaktadır. Tek atomlu transistör, oda sıcaklığında çalışır ve çok az enerji tüketir, bu da bilgi teknolojisi için tamamen yeni perspektifler açmaktadır. Endüstrileşmiş ülkelerde, bilgi teknolojisi şu anda toplam güç tüketiminde % 10’un üzerinde bir paya sahiptir. Transistör, bilgi işlem merkezlerinde, bilgisayarlarda, akıllı telefonlarda veya çamaşır makinesinden uçağa birçok uygulama için gömülü sistemlerde dijital veri işlemenin merkezi unsurudur.
Piyasada satılan düşük maliyetli bir USB bellek bile birkaç milyar transistör içerir. Gelecekte, Profesör Thomas Schimmel ve ekibinin geliştirdiği tek atomlu transistör, bilgi teknolojisindeki enerji verimliliğini önemli ölçüde artırabilir. Schimmel, “Bu kuantum elektroniği elemanı, geleneksel silikon teknolojilerininkinden daha az enerjiyi harcamayı mümkün kılıyor” ifadelerini kullandı. Tek atomlu elektroniğin öncüsü sayılan Profesör Schimmel, bu yılın başlarında KIT ve ETH Zürih tarafından ortaklaşa kurulan Tek Atom Elektroniği ve Fotonik Merkezi’nin Eş-Direktörü olarak atandı.
Dünyanın en küçük transistörü, tek bir atomun kontrollü tersine hareketiyle akım geçirir. Konvansiyonel kuantum elektroniği bileşenlerinin aksine, tek atomlu transistör sadece mutlak sıfır, yani -273 ° C civarında çok düşük sıcaklıklarda çalışmakla kalmaz, aynı zamanda oda sıcaklığında da çalışır. Bu özellikler, gelecekteki uygulamalar için büyük bir avantajdır. Tek atomlu transistör, tamamen yeni bir teknik yaklaşıma dayanmaktadır. Transistör sadece metalden oluşur ve yarı iletkenler kullanılmaz. Buda aşırı düşük elektrik voltajlarına ve dolayısıyla çok düşük bir enerji tüketimine neden olur.
Kaynak: Webtekno
Grafen bataryalı telefonlar geliyor!
Akıllı telefonlarda yıllardır lityum iyon piller kullanılıyor. Bu teknoloji ile akıllı telefonlarda 5000 – 6000 mAh kapasiteli bataryalar kullanılmaya başlanırken, incelen boyutlar nedeniyle üreticiler 4000 – 4500 mAh aralığına sıkıştı.
Batarya teknolojisini çok daha ileri seviyeye taşımak için çalışmalarını sürdüren Samsung son dönemde grafen kullanan bataryalara odaklanmış durumda. Grafen teknolojisinin kullanıldığı bataryalar, lityum iyon ile kıyaslandığında daha küçük boyutlarda daha fazla kapasite sunarken, aynı zamanda daha hızlı şarj olabiliyor.
Elektriği Direnç Göstermeyen Bükülmüş Grafen
Fizik dünyasında son 1 yıldır yapılan araştırmalara göre, grafen isimli bir malzeme, geleceğin teknolojileri için büyük önem taşıyacak. Elektriği direnç göstermeden iletecek bir maddenin peşinde koşan bilim insanları, grafen sayesinde kuantum fiziğinin bilinmeyenlerini de aydınlatabilir. Peki nedir bu grafen, hakkında neleri bilmemiz gerekiyor?
Doğada bulunan her madde elektriğe karşı farklı dirençler gösterir. Atomların ve moleküllerin türüne ve dizilişine göre değişen bu direnç miktarı, elektriğin ne kadar hızlı ya da yavaş iletileceğini de belirler. Direnci en düşük olan maddeleri de elektronik devrelerde kullanırız. Bakır ve altın ise elektriğe karşı en az direnç gösteren, yani en kolay ileten iki maddedir.
Bilim insanlarının hayali ise elektriği dirençsiz bir şekilde iletmek. Bu hayal oldukça ütopik görünse de yapılan son araştırmalara göre mümkün. Süperiletken dediğimiz özel malzemeler standartlaştığında elektriğe dair pek çok şeyin tanımını da değiştirebileceğiz.
Bugün bilim dünyasının gündeminden artık kolay kolay düşmeyecek “grafen” isimli maddeye yakından bakıyor. Olabilecek en basit şekilde şimdiden onun neden “sihirli” madde olarak anıldığına dair gözlem yapıyoruz.
Grafenin Abisi Grafit. Bir Başka Deyişle, Kurşun Kalem!
Kurşun kalemlerimizin içindeki siyah madde ya da uçlu kalemlerimize taktığımız ince uzun uçlar, grafit adı verilen kimyasal bir maddeden üretiliyor. Grafit ise karbon atomlarının üç boyutlu olarak düzenlenmesiyle oluşuyor. Altıgen şeklinde bağlanan atom katmanları üst üste dizilince grafiti oluşturuyorlar. Grafit katmanlarından yalnıza birisini aldığınızda ise grafen isimli mucizevi maddeyi elde ediyorsunuz.
Tek Bir Atom Kalınlığında Olan Tuhaf Madde
Grafenin kalındığı yalnızca bir karbon atomu kadar, yani iki boyutlu bir düzlem. Birbirlerine altıgen şekilde bağlanmış atomlardan oluşan bu düzlem oldukça tuhaf. İnce, bu kadar düzenli bir malzeme yok. Süperiletkenler konusunda en umut vaat edici gelişmeler de grafen ile birlikte yaşanıyor. Nasıl olduğunu anlamak için devam edelim.
Hem Yalıtkan Hem de İletken Olan Madde: Bükülmüş Grafen
Bilim insanlar bir grafen tabakasının üzerine bir başka grafen tabakasını özel bir açıyla yaklaştırdıklarında ve malzemeyi mutlak sıfıra kadar soğuttuklarında ilginç bir şey fark ettiler. Bu özel açılı bükme işlemi sonucunda iki grafen tabakasının özellikleri kökten değişti. Katmanlar önce bir yalıtkan, ardından da süperiletken oldular. Hem yalıtkan, hem de iletken olabilen bir madde…
Bir grafen tek başına elektrik iletimi için yalıtkan düzeyde verimliyken, yani elektriğe karşı büyük direnç gösterirken, iki grafen katmanı bir araya geldiğinde süperiletken ortaya çıkıyor. Tek yapılması gereken o sihirli açıyı tutturmak.
Ucuz, Çok Ucuz Elektrik
Normal şartlarda süperiletken maddeleri kullanmak için yüksek soğukluk ya da yüksek sıcaklık değerleri gerekiyor. Grafen tabakalarında ise oda sıcaklığında süperiletken koşullar oluşturulabiliyor. Yani akıllı telefonlarımızda, bilgisayarlarımızda süperiletken malzemeleri kullanmamız mümkün olacak. Yani daha hızlı ve çok çok daha stabil cihazlara sahip olacağız.
Diğer taraftan hızlı trenlerin yaygınlaşması da kolaylaşabilir. Zira bildiğiniz ulaşımda da süperiletken malzemeleri kullanmak mümkün. Grafen ise bu çözümleri teoriye göre oldukça ucuz, üretilebilir ve yaygınlaşmaya müsait bir duruma getiriyor.
Dahası grafen katmanları sayesinde elektrik enerjisinin transferi de kolaylaşacak. Direnç nedeniyle kaybedilen elektrik gücü kullanıma sunulabilecek. Yüksek verimli ve daha ucuz elektrik enerjisi dağıtılabilecek. Tüm bunlar şimdilik bilimsel birer beklenti. Ancak unutmayın Nikola Tesla da bir bilim insanıydı ve şu an onun hayallerinde yaşıyoruz.
Bükülmüş Grafeni Kontrol Etmek, Bir Odada Işık Açmak Kadar Kolay
MIT’de yapılan araştırmalara göre, grafen katmanlarının bükülmesiyle elde edilen açıyı değiştirmek için bir düğmeye basmamız yeterli olacak. Düğmeyi kapatınca yalıtkan, tekrar basında süperiletken olan bükülmüş grafen, aslında beklenen de işlevsel çözümler sunuyor. Yapısı dolayısıyla son kullanıcıya da oldukça uygun çıktılar verebiliyor.
Fizikçiler, bu içerikte derleyip basitleştirdiğimiz bilgilerin üzerine sayısız teoriyi araştırıyorlar. Hatta fizik dünyasında grafeni araştırmak üzere hayatını adayacak bilim insanlarına ihtiyaç duyulduğu aşikar. Grafen, son 1 yıldır sık sık gündeme gelerek, yepyeni bir bilimsel araştırma sahası olduğunu kanıtladı.
O araştırmaların sonuçlarını teknolojik gelişmelerle gözlemlemek de mümkün olacak.
Kaynak : .webtekno.com
Plastikten Jet Yakıtı Üretimi
Washington State Üniversitesi’nden bir grup araştırmacı, plastik atıkları kullanarak jet yakıtı üretmenin bir yolunu buldu.
Plastik atıkları oldukça ciddi bir problem durumuna geldi. Bilim insanları bu sorunun çözümü için mesai harcıyor. Bu noktada önemli bir araştırma da ABD’deki araştırmacılardan geldi.
Washington State Üniversitesi’nden bilim insanları, plastik atıklarını jet yakıtı olarak kullanmanın bir yolunu buldu. Applied Energy adlı dergide yayımlanan makaleye göre, üniversiteden Hanwu Lei ve çalışma arkadaşları, yüksek sıcaklıkta aktif karbon ile birlikte erittikleri plastik atıkların jet yakıtı üretiminde kullanmanın bir yolunu buldu.
Lei, atık plastiklerin dünya çapında ciddi bir sorun olduğunu belirterek, bu yöntemin plastiklerin geri kazanımında görece daha kolay ve oldukça iyi bir yol olduğunu söylüyor.
Lei ve arkadaşları, düşük yoğunluklu poletilen ve plastik ürün atıklarını kullandı. Su şişeleri, süt şişeleri, plastik poşetler gibi atıklar, bir tüpün içerisindeki aktif karbonun üzerine yerleştirildi. Plasitği eritmenin zor olduğunu söyleyen araştırmacı, kimyasal bağların bozulması için katalizör gerektiğini söyledi.
Karbon katalizör işini tamamladıktan sonra karışımdan ayrıştırılıyor ve geriye kalan plastik işlenmeye devam ediyor. Katalizör, tekrar tekrar kullanılabiliyor.
Çevre Koruma Ajansı’nın verilerine göre ABD’nin çöplüklerinde, 2015 yılında 26 milyon ton plastik bulunuyordu. Çin, ABD’den geri dönüşüm için plastik kabul etmeyi bıraktığından bu yana bu rakam daha da artıyor. Okyanuslar da biriken çok sayıda plastik atık nedeniyle tehlike altında.
Lei, araştırmada kullanılan yöntemin kısa sürede büyük ölçekli olarak uygulanabileceğini söyledi. Ayrıca işlem sonunda, jet yakıtı elde etmek için son ürünün ayrıştırılması geraktiğini söyleyen araştırmacı, bu işlem yapılmaması durumunda elde yalnızca dizel yakıt kalacağını belirtti.
Kaynak : webtekno.com
Nano Malzemeler
Nano teknoloji ünlü fizikçi Richard Feynman tarafından ‘There is Plenty of Room at the Bottom’ (Aşağıda Oldukça Geniş Bir Alan Var) adlı konuşmasına dayanmaktadır (1959). Bu konuşmasında Feynman moleküler boyutlu cihazların yapabileceklerini anlatmış ve nano teknolojinin önemini vurgulamıştır.
İlerleyen zamanlarda (1974) Japon bilim insanı Norio Taniguchi ‘Nano Teknoloji’ terimini yarı iletkenlerin süreçlerini açıklamak için ilk kullanan isim olmuştur.
Ardından Eric Drexler moleküler teknoloji konseptini yaratmış ve nano teknoloji terimini Norio’dan sonra kullanan ikinci bilim insanı olmuştur.
Devam eden yıllarda nano teknoloji büyük bilişim firmaları tarafından kullanılmaya ve teknolojik cihazlar geliştirmeye araç olarak kullanılmıştır. Nano teknoloji kullanılarak IBM tarafından Taramalı Tünelleme Mikroskobu geliştirilmiş (1981) ve nano teknolojinin önlenemez yükselişi başlamıştır.
Nano teknolojinin tarihsel gelişimini özetleyen güzel bir çalışma linkte verilmiştir.
http://www.foresight.org/nano/history.html
Nano teknoloji günümüzde tam ve yüksek performanslı ürünler yapmak için geliştirilen araçlar ve teknikleri kullanarak maddeleri aşağıdan yukarıya oluşturmada tahmini gücü ifade etmektedir. Bir nanometre (nm), metrenin milyarda biri, ya da 10-9 katıdır. Tipik karbon-karbon bağ uzunluğu, ya da bir moleküldeki atomların arasındaki boşluk 0.12–0.15 nm arasında değişiklik gösterirken, bir DNA çift sarmalı yaklaşık 2 nm çapa sahiptir.
Nano boyutlu malzemeler günümüzde büyük ilgi görmektedir. ‘Kuantum Boyut Etkisi’ olarak adlandırılan teoriye göre bir malzemenin partikül boyutu ve şekli değiştiği zaman özelliklerinde değişim meydana gelebilmektedir. Bu değişim nano boyutlu malzemelere ilginin artmasını sağlamaktadır. Farklı alanlarda nano boyutlu malzemeler kullanılarak, nano boyutun gizemi çözülmeye çalışılmaktadır.
Nanokar araştırmacıları tarafından nano boyutlu inorganik toz malzemeler partikül boyutu ve şekli kontrol edilerek geliştirilmektedir. Bu süreçler de sahip olunan bilimsel ve fiziksel alt yapı en etkin şekilde kullanılmaya çalışılmaktadır.
Nano Malzemeler Üretim Yöntemleri
Nanokar araştırmacıları nano toz malzemelerini üretmek için birçok yüksek teknolojik üretim metodunu kullanmaktadır. Araştırmacılarımız tarafından kullanılan başlıca üretim metotları aşağıdaki gibidir:
- Hidrotermal
- Sol-jel
- Kontrollü Çöktürme
Hidrotermal sentez metodu hakkında birçok tanım bulunmasına rağmen Laudise’nin yapmış olduğu tanım en açıklayıcı olanıdır. Laudis’e göre hidrotermal sentez metodu; çevre veya çevre koşullarına yakın şartlarda sulu çözeltiler içerisinde (yüksek basınç ve sıcaklıklar altında) kristallerin büyütülmesidir.
Sol-jel metodunda ise koloidal süspansiyon oluşturma yoluyla inorganik matrislerin üretimi ve bir grup jeli oluşturmak için solün jelleşmesi ve kurutma sonrası bu jelin xerogel (kuru jel) şekline dönüşmesidir. Elde edilen jeller ardından istenilen tane büyüklüklerinde nano malzemelere dönüştürülmektedir.
Kontrollü çöktürme metodunda ise çökme-çözünme diyagramları kullanılarak nano boyutlu üretilmek istenen malzemeler kontrollü şekilde homojen-heterojen çekirdeklenme yardımıyla üretilmektedir.
Nano Malzemeler Karakterizasyon Metotları
Nano malzemeler birçok farklı metot ile karakterize edilmektedir. Nanokar araştırmacıları tarafından nano malzemelerin karakterizasyon işlemleri 5 ana özellik açısından ele alınmaktadır. Her bir özellik yetkinliğimiz dahilinde farklı karakterizasyon cihazları ile her biri konusunda uzman ekibimiz tarafından gerçekleştirilmektedir.
| ÖZELLİK | KULLANILAN METOT |
| Tane boyut ve şekil | Taramalı elektron mikroskobu (SEM) Zeta-Sizer |
| Yüzey alanı ve por çap-hacim dağılımı | Brunauer, Emmet ve Teller metodu (BET) |
| Kimyasal saflık | X ışınları floresans spektroskopisi (XRF) Atomik adsorpsiyon spektroskopisi (AAS) İndüktif olarak eşleştirilmiş kapiler plazma spektrometresi (ICP-OES) |
| Kristal yapı | X ışınları kırınım metodu (XRD) |
Nano Malzemelerin Kullanım Alanları
Gelişen nano teknoloji sayesinde dünya ve gündelik yaşamda kullanılan teknolojik aletler önemli ölçüde gelişmekte ve küçülmektedir. Bugün daha küçük ve efektif elektronik cihazlar kullanabiliyor isek bu nano teknolojinin bize sundukları sayesinde mümkün olmaktadır.
Nano malzemeler birçok endüstriyel alanda etkin şekilde kullanılmaktadır. Bugün kullandığımız birçok cihazda nano teknoloji yaklaşımı benimsenmiş ve nano malzemeler kullanılmıştır.
Nano malzemeler enerji, elektronik, sağlık, savunma sanayi, tekstil, seramik, cam, çevre, gıda v.b. alanlarda kullanılmaktadır. Hayatımızın içerisinde olan nano malzemeler endüstride tekstil alanında kendi kendini temizleyen veya ıslanmayan kumaşlar içerisinde kullanılırken, çevre alanında ise atık suları temizlemek için membran sistemlerinde kullanılmaktadır.
Her endüstri kolu nano malzemeleri keşfetmiş, ürünlerinin yenilikçi ve çığır açan ürünler olması için bu malzemeleri kullanmış-kullanmaktadır.
Her endüstri kolu nano malzemeleri keşfetmiş, ürünlerinin yenilikçi ve çığır açan ürünler olması için bu malzemeleri kullanmış-kullanmaktadır.
Linkler:
Nano Katkılı Polimerler
Masterbatch, plastik sektöründe granüllerden oluşan yarı mamüllere verilen isimdir. Masterbacthler plastik ürünlerin üretiminde hammadde veya taşıyıcı katkılar olarak kullanılmaktadır. Boyutlarının küçük olması sebebiyle hızlıca eriyebilirler ve karışımı kolaylaştırmaktadırlar.
Masterbacthler renklendirici, alev geciktirici, anti-slip, benzeri özellik taşına katkıları polimer ile karıştırılarak masterbarh formunda sektörel üretimler de kullanılmaktadır.
Fakat gelişen nanoteknoloji ile farklı nano tozlar üretilmekte ve bu tozlar antibakteriyellik, iletkenlik, fiziksel ve kimyasal bir çok özellik barındırmaktadır.
Bu sebeple firmamız nano tozlar üzerine çalışmakta , polimer ile nano toz karışımlı masterbacth katkılar üretmektedir.
Üretmiş olduğumuz nano toz katkılı masterbacthler
– Nano Mgo Toz Katkılı,
– Nano Ag+ Toz Katkılı,
– Nano Al2O3 Toz Katkılı,
– Nano Karbon Nanotüp,
– Nano Grafen Oksit Katkılı,
– Nano Grafen Toz Katkılı,
– Nano SiO2 Toz Katkılı,
– Nano ZnO Toz Katkılı,
ABS, PP, GPPS, HDPE, LDPE, Akrilik, EVA, TPE, TPO, TPU, SAN, PVC, PEBA, PC, PMMA, POM masterbatchler
Kullanım Alanları
Elektrikli Aletler: Buzdolabı, çamaşır makinesi, elektrikli ocak, televizyon ve kamera v.b Kimyasallar ve Yapı Malzemeleri: Plastik boru, sıhhi tesisat, küvet, tek parça tuvalet, kamu hizmetleri ve plastik zeminlerde vb. Elektronik Tıp Alanında : Hastaneler, tıbbi aletler, tek kullanımlık eldiven, vb. Nihai Ürünler : Tıraş makinası, hesap makinası, oyuncak, kırtasiye, mobilya ve plastik bardak vb. Otomotiv Alanında : Kapı kolu, çizgi tahtası, direksiyon simidi ve jokey kutusu, vb. Ambalaj Sanayisin de: Plastik şişeler, su kovaları, streç vb.
Detaylı Bilgi İçin: www.nanomasterbacth.com
BlokChain Nedir?
Blok zinciri, orijinal olarak block chain, kriptografi kullanılarak bağlanan ve güvenli hale getirilen, bloklar adı verilen, sürekli büyüyen bir kayıt listesidir.
Son zamanlarda adını sıkça duyduğumuz kripto veya elektronik para olarak bildiğimiz Bitcoin‘ınarkasında aslında bir Blockchain Teknolojisi yer almakta. Peki nedir bu Blockchain?
Bloklardan oluşan zincir yapıdaki Blockchain(Blok Zinciri),şifrelenmiş işlem takibini sağlayan dağıtık yapıdaki bir veritabanı sistemidir. Para transferlerinde her adım bir bloğu oluşturur. Örneğin göndericinin adı,gönderilen tutar gibi bilgilerden her biri bir bloktur. Transfer işlemi esnasında oluşturulan bu bloklar şifrelenir,asla değiştirilemez ve kırılamaz hale getirilir. Bu bloklar tüm ağdaki herkese dağıtılır ve herkeste aynı şifreli bilgiler bulunur. Blockchain’ in merkeziyetsizleştirilmiş olma prensibi bu teknolojiye dayanır. Blok üzerindeki bilgiler sadece üzerlerinde belirtilen alıcı ve satıcı tarafından işlenebilir. Bunun yanı sıra Blockchain teknolojisi şeffaftır,isteyen herkes şu ana kadar birikmiş blokları inceleyip onları gözden geçirebilir.
Blockchain teknolojisi bireysel kullanıcılara dijital kimlik üzerinde bugüne kadar benzeri görülmemiş bir kontrol imkanı sağlamaktadır.Dolayısıyla küresel açık bir hesap defteri olan blockchain sadece kripto paraların üretiminde değil birçok farklı alanda saklama, yönetme ve depolama gibi işlemler için kullanılmaktadır. Dijital kimliğe sağladığı imkan onu güven ekonomisinin anahtarı kılmaktadır. Bu açıdan blockchain sadece finans sektörü ile sınırlı kalmamakta, dijital teknolojinin sunduğu imkan işletmeler tarafından da fırsata dönüştürülmektedir. Bu yönüyle blockchain teknolojisinin dördüncü sanayi devriminin merkezinde yer aldığı öne sürülmektedir. Öyle ki önümüzdeki süreçte teknolojinin hayatımızda meydana getireceği büyük etkinin sosyal medya, büyük veri, robotlar ya da yapay zeka ile gerçekleşmeyeceğini ifade eden Don Tapscott gerçek devrimin sanal-dijital paranın temelini oluşturan blockchain olduğunu ifade etmektedir.Blockchain teknolojisi ile farklı sektörlerin teknolojiyle entegre olmasını sağlayan önemli adımlar atılmaktadır.
- Uluslararası ticaretin kolaylaştırılması yolunda dijital teknolojinin sunduğu imkanları kullanan teknoloji devi IBM Avrupa’nın en büyük bankaları arasında bulunan kuruluşlar ile blockchain teknolojisi üzerinden dijital ticaret zinciri konsorsiyumu kurma girişiminde bulunmuştur.
- Dünyanın en büyük deniz taşımacılığı operatörlerinden Maersk Line şirketi uluslararası sularda seyreden gemi ve yüklerin (konteyner) operasyonunda zaman ve maliyetten kazanmak, sürecin hızlanması ve evrakların prosedüründen kurtulmak amacıyla IBM ile stratejik iş birliği yoluna giderek blockchain altyapısını kullanmaya başlamıştır.
- Gıda güvenliğine yönelik tedarik zincirini blockchain teknolojisiyle izlemek için dünyanın en büyük gıda devleri Walmart, Unilever, Nestle, Dole, Kroger gibi şirketler de IBM ile anlaşmıştır.
- İsveç tapu sicil kayıtlarının saklanması ve yönetilmesini blockchain ile gerçekleştirmek için adım atmıştır.
- Küresel teknoloji şirketi Bitfury arazi tapusu tescili için pilot ülke olarak Gürcistan ile anlaşma imzalamıştır.
Özetle dijitalleşmenin çıktısı blockchain teknolojisinin getirdiği fırsatlar finans, sağlık, bilim, sanayi gibi farklı sektör ve alanlarda hayatımızı kolaylaştırmakta ve iş yapış şekillerimizi değiştirmektedir.
Robot Teknolojileri
Teknoloji ve bilimde yaşanan ve çığır açan sıçramalar, insanı ve toplum yaşamını değiştirecek önemli gelişmeleri beraberinde getiriyor. Artık elektronik aletler, bilgisayar ve yazılımların hayatımızın vazgeçilmezi olmalarının yanı sıra, son zamanlarda sıkça bahsedilen teknoloji dalı Robotik 21. yüzyılda önemli gelişmelere temel oluşturuyor.
Canlıların robot teknolojisi kapsamında işlevlerinin taklit edilmesi robot teknolojisini etkileyecek ve itici güç olması en önemli hususlardan biri olarak görülüyor. Bu kapsamda Biyomimikri gibi yeni gelişmekte olan bilim kollarının önemli katkıları olması bekleniyor.
Robot teknolojisine dair beklentiler, robot teknolojisi üzerine yoğunlaşmış araştırma merkezleri ve üniversitelerdeki araştırma çalışmalarının yakın gelecekteki sonuçlarına bağlı olarak gelişecek. Endüstriyel robot teknolojisi daha hafif ve daha hızlı robotlar geliştirilmesini talep ederken, üretim maliyetlerinin azaltılması, mühendislerin robot teknolojisine dair en önemli beklentisi haline geldi.
Robot teknolojisine dair beklentiler, robot teknolojisi üzerine yoğunlaşmış araştırma merkezleri ve üniversitelerdeki araştırma çalışmalarının yakın gelecekteki sonuçlarına bağlı olarak gelişecek. Endüstriyel robot teknolojisi daha hafif ve daha hızlı robotlar geliştirilmesini talep ederken, üretim maliyetlerinin azaltılması, mühendislerin robot teknolojisine dair en önemli beklentisi haline geldi.
3D Yazıcı Nedir? Kullanım Alanları
Sanal ortamda tasarlanmış 3 boyutlu nesneleri katı formda somut nesnelere dönüştüren makinelere 3 boyutlu yazıcı denir. 3D baskı teknolojisi ile ihtiyaç duyduğunuz bir aparat basabilir, 3D tarayıcı ile taradığınız bir cismin çıktısını alabilir, çizdiğiniz bir tasarımı prototipleyebilir, hatta kendi ürününüzü oluşturabilirsiniz. Kısacası 3 boyutlu yazıcılar ile dilediğiniz her şeyi basabilirsiniz.
3D Yazıcı Tarihi
İlk 3D yazıcı teknolojisi Charless Hull tarafından 1984 yılında ortaya çıkmıştır. 1986 yılında 3D Systems adlı ilk 3D yazıcı şirketinin kurulmasıyla yeni bir sektör doğmuştur. 90’lı yıllarda bu teknoloji hızla ilerlemiş, Amerika’da ilk renkli baskı alınmıştır. 2005 yılında başlayan ve 2007 yılında ilk açık kaynak kodlu, kendi parçalarını dahil prototipleyebilen yazıcıları çıkaran RepRap projesi ile 3D yazıcılar evlerimize kadar ulaşmıştır. Bu girişimin amacı maliyeti azaltarak kullanımı yaygınlaştırmaktı ve günümüzde ne kadar büyük bir başarıya ulaştığını görebiliyoruz.
Nasıl Çalışır?
3D yazıcılar, katmanlı imalat (Additive Manufacturing) diye nitelendirilen bir üretim yöntemi ile çalışırlar. Baskı için birçok hammadde kullanılsa da genellikle filament diye nitelendirilen termo plastik materyaller kullanılır.
3D yazıcıların çalışabilmeleri için 3boyutlu modele, tasarıma ihtiyacı vardır. Bilgisayar ortamında AutoCAD, Solidworks, 3DsMax gibi bir CAD (Bilgisayar Destekli Tasarım) programı ile tasarlanmış çizimler veya 3 boyutlu tarayıcı ile taranmış olan nesneler ‘.stl’ uzantısında dışa aktarılırlar. 3D yazıcı ‘.stl’ uzantısındaki dosyayı algılar ve baskı işlemini gerçekleştirir.
Çalışma prensibinin biraz daha detayına inmek istiyorum. Baskı işlemine başlamadan önce yazıcının ucunda ‘nozzle’ diye adlandırılan kafa bölgesinin belirli bir sıcaklığa gelmesi gerekmektedir. Çünkü 3D baskı işlemi eriyen filamentin katman katman ve üst üste serilmesiyle gerçekleşir. Filamentin düzgün bir şekilde yayılabilmesi için de kafa noktasından çıkartken yüksek sıcaklıkta erimesi gerekir. Kafa noktasından eriyerek çıkan filament yüzeyde yayılır yayılmaz donar ve katı formuna geçer. Tüm katmanlar tamamlandıktan sonra model tamamen katı formda hazır hale gelir.
3D Yazıcı ile Neler Yapılabilir? Kullanım Alanları Nelerdir?
3D Yazıcı ile yapabileceklerinizin herhangi bir sınırı yok. Ürün prototipleme, ev dekorasyonu, hediyelik eşya gibi kullanım amaçları hali hazırda yaygın olanlar. Örneğin çiçekleriniz için tasarladığınız veya hazır tasarımını bulduğunuz bir vazo basabilirsiniz. Yapmayı düşündüğünüz bir robotun gövdesinde 3D baskılara yer verebilir, hatta gövdenin tamamını 3D baskı ile yapabilirsiniz. Nasıl mı? Yaptığımız Robot Kol uygulaması bir örnek olarak gösterilebilir.
Daha önce de belirttiğim gibi 3D yazıcının kullanım alanları bunlar ile sınırlı değil. Çikolata basan 3D yazıcılar ile kendi tasarladığınız çikolatalar elde edebiliyorsunuz. Çikolatanın dışında 3D yazıcı teknolojisi gıda sektöründe hızla gelişmekte.
NASA (Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi) astronotları ihtiyacı olan materyalleri uzaya gönderdikleri özel bir 3D yazıcıdan basarak elde ediyorlar.
3D yazıcı teknolojisi ayrıca giyilebilir teknoloji ve tekstilde de kendine yer bulmuş durumda. Ortopedik çözümlerde, giysilerde, saat ve bileklik gibi aksesuarlarda 3D baskı teknolojisinden yararlanılmaktadır. Ünlü spor markaları son dönemlerde spor ayakkabılarının tabanlarında ve çeşitli bölgelerinde 3D baskı kullanarak seri üretime geçirdiler. Bu sürece baktığımızda yüksek maliyet ve seri üretim sorunlarını bir nebze aştıkları görülüyor.
Medikal alanda ise gelişmeler fazlasıyla olumlu. 3D yazıcı ile protezler ve hastalara özel anatomi modelleri elde edilmekte. Hatta 3D baskı organ yapımı bile var. Hollanda’da 23 yaşındaki bir hastanın kafatası ile 3D yazıcı ile üretilmiş bir kafatası değiştiriliyor ve hastanın operasyona olumlu tepkiler verdiği sonucu elde ediliyor.
Son olarak, 3D yazıcı ile ev inşaa etmek de mümkün 🙂 . Çin’de WinSun adlı şirket 3D yazıcı ile tanesi 5.000$ değerinde günde tam 10 adet ev inşaa etmeyi başarmıştır.
Gördüğünüz gibi 3D yazıcı ile gerçekten yapabileceklerinizin bir sınırı yok 🙂
3D Yazıcı Çeşitleri
Günümüzde yaygın olarak kullanılan bazı yazıcı tiplerinden bahsedeceğim. 3D yazıcı teknolojisi yazının da başında bahsettiğim gibi “Katmanlı İmalat” tekniğine sahiptir. Yani tüm yazıcılar baskılarını katmanlar halinde çıkartıyorlar. Baskının katmanlaştırılmasının da farklı teknikleri var ve bu teknikler 3D yazıcıların çeşitlere ayrılmasına sebep oluyor. Endüstriyel 3D yazıcılar ile ev tipi 3D yazıcılar arasındaki farklar da burada ortaya çıkıyor. Gelin 3D yazıcıları çeşitlere ayıran bu teknikleri inceleyelim.
Stereolithography (SLA) Teknolojisi
3D yazıcı teknolojisindeki en eski teknik olsa da günümüzde hala kullanılmakta SLA tekniği. SLA teknolojisine sahip 3D yazıcılarda akışkan foto polimer (özel bir plastik çeşidi) hammaddeler işlenerek katı forma dönüşüyor ve baskı elde ediliyor. Hammadde yarı akışkan forma gelecek şekilde eritildikten sonra katman oluşuyor. Oluşan katmanlar bilgisayar kontrollü ultraviyole ışınlar ile bütün bir yapıya dönüşüyorlar. Her bir katman için bu işlem tekrar ediliyor ve baskının sonunda 3D katı bir model ortaya çıkıyor. İşlemler hızlı gerçekleşir ve detaylı, titiz baskılar elde edilir.
Digital Light Processing (DLP) Teknolojisi
DLP (Dijital Işık İşleme) tekniği SLA ile birçok ortak noktaya sahiptir. 2 teknikte de baskılar, akışkan polimerler ile gerçekleşir ve ikisi de baskıyı işlerken ışıktan faydalanırlar. Bu akışkan polimelerler, reçine diye de tabir edilebilir. SLA ışığı lazer ile sağlar, DLP tekniği ise özel bir projektör ile. DLP tekniği fazlasıyla hızlı işler ve SLA tekniğindeki gibi temiz ve detaylı baskılar elde edilir.
Fused Deposition Modelling (FDM) Teknolojisi
FDM (Birleştirmeli Yığma ile Modelleme) masaüstü 3D baskıda en yaygın kullanıma sahip tekniktir. İşleme başlamadan önce yazıcıya bir 3D model verisi girilir. Bilgisayar destekli bu tasarım verisini yazıcı okur ve işlem başlar. Termo plastik malzeme yazıcının extruder diye adlandırılan bölgesinde ısıtılarak erimiş plastik olarak X ve Y koordinatlarında basılır. Tabanın en altından başlayarak Z koordinatı boyunca katmanlar serilir. Serilen katmanlar birleşerek katı formda bir model elde edilir.
Selective Laser Sintering (SLS) Teknolojisi
SLS (Seçici Lazer Sinterleme) tekniğinde SLA’de olduğu gibi işlem bir lazer ile yapılır. SLA ile aralarındaki önemli fark, SLS tekniğinde hammadde olarak akışkan yerine toz malzeme kullanır. Bu malzemelere naylon, cam, seramik, alüminyum gibi örnekler verilebilir. Bu teknik yaygın olarak endüstride ürün geliştirmede ve hızlı prototiplemede kullanılır.
Not: Sinterlemek, katılaştırmak anlamına gelmektedir.
SLM (Selective Laser Melting) Teknolojisi
SLM (Seçici Lazer Eritme) tekniği birçok yerde SLS tekniği olarak addediliyor. Bu teknikte toz metaller yüksek güçte bir lazer ile 3D baskı haline getiriliyor. Bu teknoloji havacılık ve medikal sektörlerinde kullanılmaktadır. Alüminyum, paslanmaz çelik ve titanyum gibi malzemeler kullanılabilir.
Electron Beam Melting (EBM) Teknolojisi
EBM (Elektron Hüzme Eritmesi) tekniği, toz taban füzyonu konusunda SLM tekniğine çok benziyor fakat iki tekniği birbirinden ayıran en önemli nokta kullanılan güç kaynakları. EBM teknolojisinde güç kaynağı olarak bir vakumun içindeki elektron demeti kullanılır ve çok yüksek sıcaklıklarda işlem yapar. Bunun haricinde SLM ile çalışma prensibi neredeyse aynıdır. EBM teknolojisinde de hammadde olarak metal kullanılır.
Laminated Object Manufacturing (LOM) Teknolojisi
LOM (Katmanlı Mal İmalatı) tekniğinde ısı ve basınç yardımıyla üst üste birleştirilmiş kağıt, plastik veya metal laminatlardan oluşan hammaddeler kullanılır. Hammadde ısı ve basınç ile eritilir, bilgisayar kontrollü bir bıçak veya lazer ile kesilerek şekillendirililir. Hızlı prototipleme imkanı sağlar.
3D Yazıcıda Bulunan Parçalar ve Malzemeler
Bir 3D yazıcıda genel olarak bulunan parçaları inceleyelim.
- Sigma Profiller
3D Yazıcının iskeletini oluştururlar.
- Şase (alüminyum veya pleksiglas)
- Rulmanlar
- Kaplinler
- Miller
- Kayışlar ve Kasnaklar
- Nalburiye Malzemeleri (Somun, cıvata vb.)
- Ara Elemanlar (İskeletin oluşması için gerekli 3D baskı, plastik veya akrilik parçalar)
- Step Motorlar
X,Y,Z hareketleri ve extruder’ın itiş hareketi için kullanılırlar.
- Fanlar
Hava sirkülasyonunu sağlamak için kullanılırlar.
- Termistör
Isıyı ölçen komponenttir.
- Isıtıcı
Filamentin gerekli ısıya ulaşmasını sağlayan komponenttir.
- Sıcak Tabla
Baskının üzerine yapıldığı yüzeydir.
- Extruder
Filamentin eritilip, itilerek nozzle ucuna aktarıldığı bölgedir.
- Nozzle
Sıcak filamentin baskı için çıktığı kafa noktasıdır.
- Limit Switch’ler (Endstop, durdurucular)
Yazıcıdaki X,Y ve Z koordinatlarındaki hareketler bu anahtarlar ile kontrol edilir.
- Güç Kaynağı
220V alternatif akım enerjisini 12V veya 24V Doğru Akım enerjisine çevirerek yazıcıya enerji verir.
- Anakart
Yazıcıdaki elektronik işlemleri anakart gerçekleştirir.
- LCD Ekran
3D Yazıcıdaki işlemler buradan kontrol edilir.
- Filament
Genellikle ABS ve PLA yapıdaki filamentler kullanılır.
Fiyatları Nasıl?
3D Yazıcılar evlerimize girmeye başladığından beri fiyatları bir hayli düşmekte ve teknolojinin gelişmesiyle düşmeye de devam edecektir. Düşmekte dediğime bakmayın, ev tipi olup da çok pahalı diyebileceğimiz 3D yazıcılar da mevcut.
Bir yazıcıya değer biçerken üründeki parça ve baskı kalitesi, kullanım pratikliği, baskı hızı gibi özellikler ayrıştırıcı oluyor. Günümüzde ev tipi bir 3D yazıcı almak istediğinizde fiyatlar ₺3.000 ile ₺25.000 arasında değişiyor.
Sitemizde bulunan 3D yazıcılara buradan ulaşabilirsiniz.
Makerlar için açık kaynak kodlu 3D yazıcı modelleri ve kılavuzları mevcut. Çok daha uygun fiyatlara istediğiniz parçalarla kendi 3D yazıcınızı yapabilir ve yaparken mekanik sistemleri öğrenebilirsiniz. Burada unutmamanız gereken nokta, kendi yazıcınızın teknik servisi olmayı da bilmelisiniz 🙂
Sitemizde bulunan KENDİN YAP 3D yazıcı parçalarına buradan ulaşabilirsiniz.
3D Kalem Nedir?
3 boyutlu yazıcı teknolojisi hakkında daha detaylı Ar-Ge çalışmaları yapıldıktan sonra sektöre bir de 3D Pen (3 boyutlu kalem) ürünü çıkmış oldu. 3D Kalem teknolojisinin gelişmesi de çok uzun sürmedi. İnsanlar bu 3 boyutlu dünyadan günlük hayatlarında da farklı keyifler yaşamak için yani hobi amacıyla alıyorlar genelde 3 boyutlu kalemleri. Aynı zamanda 3D kalemler ile küçük ve basit tasarımları kısa sürede basma imkanına sahip oluyorlar. 3 boyutlu kalemler hakkında daha detaylı bilgiye sahip olmak için 3D Kalem Nedir?yazımızı ziyaret edebilirsiniz.
3D Yazıcı Tarihi
1984: 3D yazıcının patenti alındı.
2008: Açık kaynak kodlu masaüstü 3D yazıcı geliştirildi.
2012: Organovo, 3D yazıcı ile böbrek bastı.
2012: 3D yazıcı ile otomobil üretildi.
2015: NASA, uzayda 3D yazıcı ile üretim yapmaya başladı.
2016: Adidas, 36 yazıcı ile ayakkabı tabanı üreteceğini açıkladı.
2016: New Balance, tabanını 3D yazıcı ile ürettiği ayakkabısını piyasaya sürdü
3D YAZICI TÜRKİYE’DE DE HIZLA YAYGINLAŞTI / 3D KULAK TAMAM, SIRADA KARACİĞER VAR / 3D İLE İNSAN ÖMRÜ UZAYACAK
Gelecek 3D yazıcıların….
“Dünya artık bildiğimiz gibi olmayacak” demişti 3D yazıcının yaratıcısı Chuck Hull yazıcıdan çıkardığı ilk ürününü avuçlarına aldığında…
Öyle ya; yıllar önce bir yazıcıdan terlik ya da protez el çıkacağını söyleseler, hayal gücü yüksek bir senaristin kaleminden çıkan harikulade bir bilimkurgu filmi diye düşünürdük.
Oysa kısa süre içinde mesele yazıcıdan terlik, fincan çıkarmanın çok çok ötesine geçecek, sağlık sektörüne olan katkısıyla adeta teknolojik bir devrim halini alacaktı. Eli olmayan bir engelliye protez el bir yazıcıdan çıkacaktı örneğin. Dahası, Mars’taki ev projelerinde bile üç boyutlu yazıcılardan yararlanılacağı açıklanacaktı. Kısaca, Hull’un “Dünya artık bildiğimiz gibi olmayacak” sözü böylece kısa sürede doğrulandı.
Gazete Habertürk’ten Ümran Avcı’nın haberine göre, 3 boyutlu baskı teknolojisi artık eğlence aracı olmaktan çıkarak çok daha büyük işlere imza atıyor. Peki bu iş nereye gidecek? En basitinden, yakın gelecekte çocuklar istediği oyuncağı kendisi yazıcıdan çıkaracak.
“Fırından yeni çıktı” lafı gerilerde kalacak, “3D yazıcıdan az önce aldık” denilecek ve bir anlamda teknolojiyi yiyor olacağız…
Evlerimizi 3D yazıcılardan çıkan objeler süsleyecek mesela. Ama en önemlisi şimdiden kendini göstermeye başlasa da yakın gelecekte etkisini daha fazla hissettiğimiz alan sağlıkta olacak.
3D yazıcılardan çıkan kişiye özel protezler hızla artacak. Yazılı ve görsel medyada bundan böyle “3D yazıcıdan çıkan biyonik el, yapay doku” gibi haberleri daha sık göreceğiz. Geleceği 3D yazıcılar kuracak aslında. Bu yazı dizisinde 3 boyutlu yazıcılarla ilgili gelişmeleri dünya ve Türkiye üzerinden takip edip aktaracağız. Sektörde söz sahibi isimlerle yaptığımız röportajlardan 3 boyutlu yazıcıların getirdiği teknolojik yenilikleri öğreneceğiz. Teknolojideki 3 boyutlu gelişmeleri merak ediyorsanız buyurun…
‘DÜNYA ARTIK BİLDİĞİMİZ GİBİ OLMAYACAK!’
Tarih 9 Mart 1983. Uzun bir süredir 3D yazıcı üzerine çalışan Chuck Hull, sonunda büyük buluşunu gerçekleştirmişti ve bu sevinci eşiyle paylaşmak istiyordu. Gece yarısı heyecanla eşini aradı. Yatmaya hazırlanırken vakitsiz çalan telefon, Anntionette Hull’u tedirgin etti. Endişeyle telefonun ahizesini kaldırdı. Karşısında içi içine sığmaz bir ses tonuyla Chuck Hull “Hemen laboratuvara gel!” dedi.
Bayan Anntionette, üzerindeki pijamaları çıkardı, aracına atlayıp eşinin geceleri çalıştığı mekâna gitti. Devamını kendisinden dinleyelim:
“Yatmak için hazırlanırken Chuck hâlâ çalışıyordu. Telefondaki oydu. Yanına çağırınca yataktan zıpladım, arabaya bindim ve dünyada ilk 3D objeyi görmek için laboratuvara gittim. Yaptığı şey avuçlarının içindeydi. ‘Ve yaptım!’ dedi. ‘Dünya artık asla bildiğimiz gibi olmayacak’ diye devam etti. Ondan sonra güldük ve ağladık. Ve bütün gece geleceği hayal ettik.”
İLK AMELİYAT YAPIŞIK İKİZLERE
Hull çifti o gece geleceği nasıl hayal etti bilemiyoruz ama Hull kısa sürede sevindirici haberleri ABD Teksas’taki WillFord Hall Hastanesi’nden aldı. Teksas’taki çocuk hastanesinde yapışık ikizlerin ayrılmasını gerçekleştirecek olan ameliyatta, 3D yazıcılardan yardım alındı. Hekimler, ayırma sonrasında ikizlerden yalnızca birisinin yürüyebileceğini tahmin etti. Yanılma payına ve risklere karşı 3D yazıcı ile kemik yapısının modellemesi oluşturuldu.
Bu modelleme sayesinde çok hassas olan bir ameliyat sıfır hatayla sonuçlandı. Başarıyla ayrılan ikizlerden ikisi de yürüyebiliyordu.
Hull bu haberi sevinçle karşıladı:
“İkizleri ayırmak gerçekten çok zor bir ameliyattı. Ve benim buluşumun ilk defa böyle bir ameliyatta kullanılması bana çok dokundu.” Barack Obama da ABD Başkanı olduğu dönemde 3D yazıcıyı “Geleceğin sanayi devrimini yaratacak teknoloji” diye tanımladı.
PAZAR BÜYÜKLÜĞÜ
Yıllık yüzde 23.7 büyüme
2015: 5.9 milyar dolar
2020: 21 milyar dolar
2025: 49 milyar dolar
Genç Girişimciler İçin Fikirler
Genç Girişimcilerin Fikirlerini Hayata Geçirmesini Sağlayacak 8 Adım
Bütün girişimcilerin ortak noktası harikulade fikirler üretmesidir. Asıl önemli olan ise, fikirlerin unutulup gitmesine izin vermeden onları hayata geçirmektir. Eğer aklınızda iyi olduğunu düşündüğünüz bir fikriniz varsa, işte hayata geçirmek için yapmanız gerekenler;
1) BİR PLANINIZ OLMALI
Birçok başarıya ulaşmış insana göre kilit nokta planlı davranmak. Fikrinizi ürettikten sonra sizi başarıya götürecek planı yapmak, genellikle girişimlerin en zor evresi olarak görülür. Tavsiyemiz ise her şeyi not almanız ve karşılaşabileceğiniz her adım için detaylı planlar yapmanız.
2) ÖZGÜVENİNİZ YÜKSEK OLSUN
Fikrinizi ürettikten sonra başarıya ulaşmak için kendinize güveniniz olmalı. Çok fazla insan beklediğinden daha çok zorluklarla karşılaştığı için kendine güvenini yitiriyor ve fikrini hayata geçirme noktasında başarısız oluyorlar. Tavsiyemiz öngöremeyeceğiniz zorluklarla karşılaşacağınıza hazırlıklı olmanız ve kendinize inanmanız! Çok fazla özgüven ise her zaman zorluklarla karşılaşmanıza neden olabilir. Aradaki dengeyi iyi ayarlamanız gerekiyor.
3) RİSKLERİ KUCAKLAYIN
Risk, bir girişimcinin en yakın dostudur. Yolculuğunuz boyunca karşınıza çıkacak riskleri en doğru şekilde yönetmeniz gerekiyor. Risk almaktan kaçınırsanız, çok büyük olasılıkla ilerleyemez ve yerinizde sayarsınız. Bu nedenle yolculuğunuzda hızlı bir şekilde ilerlemek istiyorsanız, risk yönetimini mutlaka öğrenmeniz gerekiyor.
4) İLETİŞİM ÇOK ÖNEMLİ
Kendilerinden ne beklendiğini bilmeyen insanlar işlerini verimli yapamazlar. Bu yüzden ekip içinde iletişimi maksimumda tutmalısınız. Güçlü liderler, ekibi büyüdükçe iletişim kurmanın zorlaşacağını bilir ve bunun üstesinden gelir. Ekip içi iletişimin dışında, müşteriyle iletişim de en önemli konulardan biridir. Müşterinin beklentilerini ve geri bildirimlerini iyi anlamazsanız, müşterileriniz mutlu olmayacaktır.
5) GELİŞİME AÇIK OLUN
Hiçbir girişim fikri, yaratıcısının aklına son haliyle gelmemiştir. Çok basit fikirler, büyük gelişimlerle başarı hikayelerine dönüştüler. Bu yüzden asla fikrinizin ilk haliyle yetinmeyin. Devamlı geliştirmeye odaklanın ve daha iyi bir noktaya taşıyın. Olaylar arasında bağlantıları görmeye başladığınızda fikrinizi geliştirmek için kendinize meydan okuyun.
6) SABIRLI OLUN
Bir gecede başarılı olmak bir hayalden ibarettir. Defalarca denemeniz, aylarca çalışmanız gerekebilir. Karşınıza çıkacak her olumsuzlukta sabırlı olmanız ve üstesinden gelmeniz gerekiyor. Kısıtlı bütçeler, başarısızlıklar ve sürekli engellerle karşılaşmak, fikrinizin peşinde giderken tecrübe edeceğiniz en gerçekçi şeyler olacaktır. Unutmayın ki Henry Ford, Ford Motors Company’i kurmadan önce 5 kez iflas edip beş parasız kalmıştı. Bunun gibi birçok girişim onlarca başarısızlığın sonucunda başarıyı tadabilmiştir.
7) EKİBİNİZE GÜVENİN
Her takım elemanı motivasyona, eğitime ve onay almadan günlük kararları alma otoritesine ihtiyaç duyar. Bu yüzden ekip üyelerinizden maksimum verimi alabilmek için onlara güvenmeniz gerekiyor. Tabi yanlış kişilere güvenmek de şirketinizde oluşacak ciddi bir tökezlemeye neden olabilir. Bu riski en iyilerle çalışarak azaltmak başarıya giden yolda önemli bir konuma sahip.
8) BÜTÇEYİ DERT ETMEYİN
Günümüzde girişimcilik oldukça önem verilen bir konu haline geldi. Eğer fikrinize gerçekten güveniyorsanın ve insanların ilgisini çekmeyi başarabilirseniz, gerekli fonu sağlamak beklediğinizden çok daha kolay olabilir. Dünyada ‘Crowdfunding’ olarak bilinen, dilimize ‘Kitlesel Fonlama’ olarak geçen konsept, projeniz için gerekli fonu çok kısa sürede sağlayabiliyor. Türkiye’nin ilk girişimci pazar yeri olma özelliği taşıyan Arıkovanı’nda, onlarca proje fonlanarak hayata geçmeyi başardı. Sizin de teknoloji ve inovasyon odaklı bir projeniz varsa, Arıkovanı üzerinden proje başlatarak, destekçilerinize ulaşabilir ve fikirlerinizi hayata geçirebilirsiniz.
Küresel Isınmaya Karşı Çözüm !
Küresel Isınmaya Karşı Yüzen Şehirler
Dünyamızın karşı karşıya olduğu en önemli sorunlardan biri olan küresel ısınma, beraberinde büyük tehlikeler de getiriyor. İklim değişiklikleri sonucunda dünya genelinde sıcaklıkların yükselmesiyle buzulların erimesi, deniz seviyesinde ciddi yükselmelere neden oluyor. Bu da kıyı şehirlerini su altında kalmakla tehdit ediyor.
Bu tehlikeye karşı bilim insanlarının ve mimarların Birleşmiş Milletler’e sunduğu heyecan verici bir proje geçtiğimiz günlerde karşımıza çıktı. Oceanix City! Yüzen şehir olarak tanımlayabileceğimiz bu proje, Birleşmiş Milletler’e bağlı “UN-habitat” kurumunun sürdürülebilir kalkınma hedeflerine bağlı, insan yapımı bir ekosistem öneriyor. Heyecan verici bu proje yeni dünyanın temellerini oluşturuyor olabilir mi?
Projenin detaylarına bakacak olursak, tasarımının sel, tsunami, kasırga gibi doğal afetlere dayanabilecek şekilde planlandığını görüyoruz. Okyanus tabanına demirlenmiş altıgen platformlardan oluşan şehir, ilk etapta 10 bin kişi barındırabilmekte ve kendi enerjisi, tatlı suyu, ısısını üretebiliyor. Özel bir sistemle okyanus tabanına bağlanan platformlar, istendiği zaman tabandan ayrılıp yer değiştirebilecek. Bunun yanında yüzen şehirlere yeni platformlar eklenerek nüfusu artırılabilecek.
Yüzen şehrin altyapısı, su altı minerallerini elektrik akımına maruz bırakarak üretilen bir malzeme olan “Biorock” ile desteklenecek. Kendi kendini onarabilen bu materyal zamanla sertleşerek, betondan üç kat daha sert, ama yüzebilir hale gelebiliyor. Böylece kötü iklim şartlarına karşı en dayanıklı yapıyı üretmek amaçlanıyor.
Oceanix projesi, dayanıklılığı kadar çevre dostu yaşam da vadediyor. Çöpler pnömatik çöp tüpleri ile toplanıp yeniden değerlendirilebileceği istasyonlara taşınacak. Konsepte otonom su araçları, drone teslimatları ve deniz çiftçiliği gibi yenilikçi fikirler de dahil edilmiş. Yüzeyde ise dikey tarım tesisleri bitkileri beslemek için deniz ürünlerinden elde edilecek organik atıkları kullanacak.
Projenin tasarımcısı BIG firmasının Bjarke Ingels ise proje hakkında şöyle bahsediyor: “Dünyanın en büyük 10 şehrinden 9’u, 2050 yılına kadar yükselen denizlere maruz kalacak. Deniz bizim kaderimiz ama aynı zamanda geleceğimiz de olabilir.”
Dijital Modelleme
Dijital Modelleme Sayesinde Tarihimizi Koruyabilir Miyiz?
İklim değişikliği, silahlı çatışmalar, kalkınma ve insan hareketleri sebebiyle tarihi yerlere yönelik tehditler günden güne artıyor. Bu konuda son olarak yaşadığımız Notre Dame Katedrali yangını da bazı gerçekleri gözler önüne serdi.
Peki, bu tehditlerin önüne geçmek ve bu eserleri gelecek kuşaklara aktarmak için tek şansımız fiziksel önlemler ve yaptırımlar mı? İşte tam bu noktada Google Arts & Culture’nin yeni bir fikri var: ¨Dijital Modelleme¨
Neden gerçek dünyanın dijital modellemesine ihtiyaç var? Aslında bunun çok basit bir cevabı bulunuyor. Deniz seviyesinin yükselmesi ile birlikte Venedik’in sular altında kalma tehlikesi, savaşların simge ve eserleri yok etmesi ve son olarak da Notre Dame Katedrali yangını, neden dijital modellemeye ihtiyaç duyduğumuzu gösteriyor. Tarihi mekânların detaylı 3D taslaklarının çıkarılması, dünya tarihi için ¨sigorta poliçesi¨ olarak görülebilir.
Burada amaç, tersine planlanmış planlar sayesinde karmaşık ve benzersiz yerlerin doğru bakım, onarım ve restorasyonunu sağlamak. Bu sayede olası bir felaket durumunda insanlar bu tarihi yapıtların eski hallerini dijital olarak keşfedebilecekler. Konu hakkında konuşan CyArk’ın kurucusu John Ristevski, ¨Talihsiz bir olay yaşandığında, 3D datalardan türetilecek planlar değerli bir başlangıç noktası olabilir.¨ diyerek projenin önemine dikkat çekti.
Google Arts & Culture, geçtiğimiz nisan ayında ¨Open Heritage¨ projesini CyArk ile birlikte başlatmıştı. CyArk, dünyanın kültürel mirasını yakalamak, arşivlemek ve paylaşmak için kurulmuş bir organizasyon.
Dijital koruma, LIDAR adlı bir lazer ölçüm sistemi tarafından yakalanan 3D taramaların üstüne son derece yüksek çözünürlüklü fotoğraflar yerleştirerek çalışıyor.
Notre Dame Katedrali’nin 2010 yılında başka bir firma tarafından görüntülendiğini belirten John Ristevski, ¨Şimdi alınan bu görüntüler restorasyon çalışmaları için bir rehber olabilir.¨ diyerek çalışmaların önemine dikkat çekti.
¨Open Heritage¨ üzerinde kullanıcılar, çok uzaktaki antik tapınakları ya da yamaçtaki mağaraları multimedya dijital turlar ile deneyimleyebiliyorlar.
Bu proje dünya çapındaki insanların ortak küresel tarihimizi dijital olarak belgelemek ve paylaşmak için nasıl çalıştıklarını gözler önüne seriyor.
Yapay Zeka Destekli Fotoğraflar
Fotoğraflarınız Yapay Zeka Desteğiyle 3D Fotoğraflara Dönüşsün!
Yapay zeka dünyası gelişmelerine dur durak demeden devam ediyor. Şimdi de yeni bir girişim ile karşı karşıyayız; Yapay zeka destekli olarak 3D fotoğrafların derinlik algılarını kendi üreten bir Yapay zeka destekli uygulama derinlik eklenmesi gereken alanları kendi tahmin ederek bulup bu yerlere otomatik olarak net alan derinliği ekliyor. Sonuç mu? Sadece birkaç adımda fotoğraflarınıza net alan derinliği verebilmenizin dakikalar içinde gerçekleşebilmesi.
Fotoğraflarınızı isterseniz bir DPTH’in kamerası üzerinden çekebilir ya da galerinizdeki fotoğraflardan birini seçip kolayca düzenleyebilirsiniz. Düzenlemek için seçtiğiniz fotoğrafınızı DPTH’e eklediğinizde uygulama otomatik olarak fotoğrafı işleme tabi tuttuğunu belirterek, sürecin 10 saniye ile 1 dakika arasında tamamlanabileceğini belirtiyor.
İşlem tamamlandıktan sonra size hemen bir bildirim gönderen DPTH, net alan derinliği eklediği yeni fotoğrafınızı böylece size sunuyor. Ayrıca bu ekranda Depth Map ve ayarlar seçenekleri üzerinden düzenlenen fotoğrafın tüm detaylarını inceleyebiliyorsunuz.
Bu noktada ayarlar üzerinden fotoğrafın derinliğini, blur oranını ya da mesafesini kolayca değiştirmeniz mümkün. Bu değişimleri Depth Map üzerinde yapabildiğiniz gibi doğrudan işlem görmüş yeni görsel üzerinde de deneyimleyebiliyorsunuz. Sonraki adımdaysa bir klasik son adım olarak, oluşturduğunuz yeni derinlik algılı görseli kolayca sosyal ağlarda paylaşabilmeniz ya da direkt olarak telefonunuza kaydedebilmeniz için karşınıza çıkan seçenekler oluyor.
Ama şunu belirtmeden geçmeyelim; paylaştığınız ve kaydettiğiniz görsellere DPTH logosu ekleniyor. Eğer bu logonun görseliniz üzerinde görünmesin istemiyorsanız 18,99 TL ödeyerek profesyonel pakete geçiş yapabilme hakkınız var. Bu pakete ilerleyen zamanlarda eklenmesi düşünülenler de mevcut; yüksek çözünürlüklü görsel indirme, Depth Map indirme ve 3D animasyon yapma gibi özellikler. Ama bir güzel nokta daha var ki o da yapacağınız bu tek seferlik ödemeyle ömür boyu tüm bu özelliklerden faydalanabilecek oluşunuz. Buradanuygulamayı indirerek detaylı bilgi alabilirsiniz.
Kulağınızdaki Tercüman
Birden fazla yabancı dil öğrenmek için vaktiniz olmayabilir. Ya da dil öğrenme konusunda kendinizi yeteri kadar becerikli hissetmiyor olabilirsiniz. Dünyanın ilk Canlı Tercümanı Tragl sayesinde yabancı arkadaşlarınızla sohbet etmek için dil kursuna gitmenize gerek yok.
“Dünyanın ilk eller serbest Canlı Tercümanı” olarak lanse edilen TRAGL, size birçok yabancı dilde sohbet edebilmeyi sağlıyor. Patentli ses sistemi, tek bir cihazla kullanarak iletişim kurmamıza izin veriyor. TRAGL söylediklerinizi çeviren ve çevirinizi bir hoparlör üzerinden ileten ön mikrofona sahip. Ayrıca karşı tarafın cevabını kulaklığınızdan çevrilmiş bir halde duyabiliyorsunuz. Bu işlemlerin tamamlanması için kimseden bir kulaklık takmasını istemek zorunda değilsiniz.
Aynı dili konuşmadığımızda iletişim kurmak hiç kolay değil ve bu dil problemi oldukça stresli durumlar yaratabiliyor. TRAGL böyle olası durumlar için oldukça kullanışlı görünüyor. TRAGL’ı seyahatte, acil durumlarda, iş toplantılarınızda, arkadaş toplantılarınızda, kısaca her yerde rahatlıkla kullanabilirsiniz.
TRAGL’ın farkı ne?
Diyalog kurmanız için cihazın sadece bir kişide olması yeterli. Ayrıca doğru tasarlanmış kulaklık ve hoparlör tasarımı sayesinde çevrenizdeki kimseyi rahatsız etmiyorsunuz.
Bazı dil seçenekleri için herhangi bir Wi-Fi noktasına bağlı olmanıza gerek kalmıyor. 30 fark dil seçeneği de TRAGL’ın en önemli ayrıcalıklarından.
Nasıl Çalışıyor?
Cihaz, sesinizi ana mikrofondan tanır, çeviriyi ön hoparlörden çevirir ve yeniden üretir. Diğer kişi konuştuğunda, sesi ön mikrofon tarafından tanınır ve kulaklığınıza 1-2 saniye içinde çevrilir.
İletişim insan ilişkilerinde esastır ve dil engelleri tarihimizde iletişim için daima bariyer olmuştur. Neyse ki, teknoloji iletişimi kolaylaştırabilir. TRAGL, dil engellerini azaltmak ve nerede olursanız olun konuşmanıza izin vermek için tasarlanmış ilk eller serbest canlı tercüman olma özelliği taşıyor.
Kitlesel fonlama aracılığıyla destekçilerine ulaşmayı hedefleyen TRAGL, şimdiye kadar 350.000 dolar fon toplamayı başardı ve tahmini teslimat süresi Nisan 2019. Siz de buradan TRAGL’ın kitlesel fonlama sayfasına giderek detaylı bilgi alabilir ve ön sipariş verebilirsiniz.
Lazer Teknolojileri
Lazer Işınlarının Oluşumu ve Özellikleri
Lazer, uyarılmış atomların fotonlarını yayınlama şeklini kontrol eden ve onları uyumlu bir huzme şeklinde oluşturan optik kaynaklardır. İngilizcede, “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”ın kısaltmasıdır. Yani lazerin nasıl çalıştığını da açıklayan “Uyarılmış Işıma ile Mikrodalga Yükseltici” anlamına gelmektedir.
Tarihte ilk olarak 1917 yılında Albert Einstein uyarılmış ışımayı öne sürmüştür. 1960 yılında Theodore Maiman optik frekansta lazer hareketini gerçekleştirmiş ve yakut lazeri bulmuştur.
Lazerin elde edilmesi için atomları uyarılma eşiğinin üzerine çıkarmak üzere enerji verilir. Genel olarak uyarılmış atomların seviyesi, temel seviyenin 2 ya da 3 seviye üzerindedir. Bu, popülasyon terslenmesinin (population inversion) seviyesini artıracaktır. Popülasyon terslenmesi, temel seviyedeki atomlara karşı uyarılmış atomların sayısıdır.
Uyarılmış atomlar, bulundukları yörüngelerden daha düşük enerjili yörüngelere düştüklerinde açığa çıkardıkları enerji, salınan fotonun enerjisine eşittir. Bu enerji fotonun dalga boyunu belirler, dolayısıyla da açığa çıkan ışığın rengini belirler.
Lazer ışığının özelliklerini aşağıdaki gibi sıralayabiliriz:
> Tek renklidir, yani tek bir dalgaboyuna sahiptir.
> Koherenttir. Yani düzenlidir.
> Tek yönlüdür ve aynı zamanda çok güçlü, konsantre ve ince bir ışındır.
Lazer Çeşitleri
- Katkılanmış Yalıtkan Lazer
- Yarı İletken Lazer
- Gaz Lazer
- Darbeli Boya lazer
Lazerin Kullanım Alanları
- Üretim Teknolojileri
Tablo 1. Lazer Tipleri ve Kullanılan Gazlara Göre İmalat Sanayide İşlevleri
| Gazlar | Karbondioksit Lazeri | Nd:YAG Lazeri |
| Oksijen | Kesme | Kesme |
| Azot | Kesme | Kesme |
| Helyum | Kesme | Kaynak |
| Argon | Kesme | – |
İmalat sanayi kullanımındaki avantajları
- Birkaç mikron mertebesindeki bölgelere odaklanabilme kabiliyeti 10W/cm’nin üzerindeki yüksek güç yoğunluğu sebebiyle tungsten gibi yüksek ergime sıcaklığı olan metaller kendiliğinden ergirler ve ısıya duyarlı civar bölgeler üzerindeki etki minimuma iner.
- Lazer ışını temassız olarak çalışır, yani takım ile iş parçası arasında hiçbir mekanik temas oluşmaz ve iş parçasının istenmeyen alaşımlanması veya bozunumu önlenmiş olur.
- Kaynak süresi, iri taneli olma, tekrar kristalleşme ve segregasyon gibi uygun olmayan içyapı değişimlerine engel olacak ve hızlı üretimi sağlayacak kadar kısadır.
- Lazer ışının üretimi mikro plazma kaynağındaki gibi koruyucu gazların kullanılmasını, elektron ışını ile kaynaktaki gibi vakumun sağlanmasını gerektirmez.
- Bu sebepten bilhassa seri imalat için, üretim hızı, otomatize edilebilmesi imkânı gibi üstünlükleri vardır.
- Isı girdisi düşük olduğundan ısıdan dolayı gerçekleşecek metalürjik etkiler ve çarpılma düşük olacaktır.
- Elektroda ihtiyaç yoktur. Bu nedenle elektrottan kaynaklanacak kirlenmelerin önüne geçilmiş olmaktadır.
- Lazer ışını optik elemanlar kullanılarak kolaylıkla odaklanıp, doğrultulup yönlendirilebildiği için diğer kaynak yöntemleri ile ulaşılması zor olan yerlerde kaynak yapılabilmesini sağlar.
- Geniş bir malzeme aralığı ve bunların kombinasyonunu kaynaklamak mümkündür.
- Lazer ışını, elektron ışın kaynağında olduğu gibi manyetik alandan etkilenmez.
- Vakum veya X-ışını koruması gerektirmez.
- Bilişim Teknolojileri
Verilerin boyutları büyüdükçe daha hızlı ve daha güvenli veri aktarım yöntemleri üzerindeki çalışmalar artmaktadır. Bu alandaki en önde gelen alternatiflerden biri olan lazerle veri aktarımı konusunda çalışmalar aralıksız devam etmektedir.
İlk olarak 1990’larda çalışmalarına başlanan lazerle veri aktarımı, laboratuvar ortamında gerçekleştirilen deneylerle geliştirilmektedir. Kısa mesafelerde saniyede 2.5 terabit veri transferi sağlayabilen sistemler geliştirilmiştir. Böylece süper hızlı veri transferi gerçek zamanlı olarak gerçekleştirilmeye başlanmıştır. Bu sistemlerle birlikte ikili sayı sistemiyle verileri 16 farklı ışık çeşidiyle yansıtmakta, resimlerinde her bir pikselini kodlayarak gönderilebilmekte ve karşı tarafta kodlar çalıştırılarak resimler açılabilmektedir.
Son zamanlarda özellikle sosyal medyada yüksek çözünürlükte veri paylaşımı kullanıcılar arasında yaygınlaşmaktadır. Bu sebeple özellikle sosyal medya şirketleri lazer tabanlı internet teknolojisi kullanarak hızı ve kaliteyi artırmayı hedeflenmektedir.
Ayrıca uydu haberleşmesinde kullanılan elektromanyetik dalgaların ve sinyallerin girişimlere duyarlı olması, mesafeye bağlı olarak enerjilerinde kayıpların yaşanması lazerle iletişimi önemli hale getirmiştir. Buna bağlı olarak, 18 Ekim 2013 tarihinde Ay ve Dünya arasında lazer ile veri iletimi gerçekleştirilmiştir. Massachusetts Institute of Technology (MIT) ve NASA’dan bir grubun yaptığı çalışma sonucunda Dünya yüzeyinden Ay yüzeyine 622 Mbit/s veri gönderilmiştir.
- Sağlık Teknolojileri
1960’lı yıllarda cerrahi amaçlı ilk kullanılan lazer yüksek güçlü ve dokuda kolayca buharlaşma yapabilen CO2’li lazer olmuştur.
Lazerin Tedavi Amaçlı Kullanıldığı Alanlar
- Böbreklerde taş kırma,
- Kalp ve damar cerrahisi,
- Beyin cerrahisi,
- Sindirim sistemi rahatsızlıkları,
- Deri hastalıkları,
- Kulak burun boğaz hatalıkları,
- Ortopedik problemler,
- Estetik ameliyatlar.
- Savunma ve Uzay Teknolojileri
Lazer sistemleri savunma sanayide kullanımı yaygınlaşmaktadır. Özellikle yüksek enerjili lazerin imhası “soft death” yani “yumuşak ölüm” olarak adlandırmaktadır.
- Lazer takviyeli konvansiyonel kimyasal patlayıcı ateşli silahların geliştirilmesinde (lazer cihazları),
- Askeri kontrol, gözetleme, ölçme, analizlerin uygulanmasında (lazer cihazları),
- Dolaylı olarak askeri silahların, araç, gereçlerin üretim süreçlerinde (lazer üretim yöntemleri),
- Doğrudan kalıcı ya da geçici imha edici lazer silahların yapımlarında (lazer silahı).
Yüksek enerjili lazerlerin tespit edilmemesi sebebiyle gelişmiş ordularda lazer silahları lazer güdümlü füzeler kullanılmakta ve yüksek isabet oranıyla istenilen çözüm elde edilmektedir.
Lazer ile birlikte, tahribatsız olarak numunelerden kümülatif olarak bilgi alınabilmekte ve numunelerin atomik boyutta yapıları ortaya çıkarılmaktadır. Diğer taraftan atmosfer ve bileşenlerinin üç boyutta tespit ve teşhisi yapılabilmekte ve gerekli ölçüm hesaplamalar ortaya konmaktadır. Böylece havacılıkta kullanılan malzemelerin uygunluğu uçak, helikopter gibi araçların seyrüsefer kontrolleri lazer sistemleri aracılığıyla gerçekleştirilmektedir.
Savunma sanayide lazer füzelere veya bombalara üzerlerinde olan lazer algılayıcı sensörler ile yol göstermek, rota belirlemek amacıyla kullanılmaktadır. Ancak bugün özellikle uçaksavarlarda, deniz kuvvetlerinde, insansız hava cihazlarında, uçak ve helikopterlerde bir karşı savunma cihazı olarak kullanılmaktadır. Gücü 20 Kw ve üstü değerine ulaşabilen lazer silahlar bazı ordularda kullanılmaya başlamıştır.
- Hologram
Hologramlar, fazlasıyla ilgi çekicidir ve göze hitap etmektedir. Holografi, üç boyutlu dünyamızı iki boyutlu ortam üzerine kaydederek hiçbir yardımcı araç kullanılmasına gerek kalmadan çıplak gözle iki boyutlu ortam üzerinde her üç boyutu da görebilmemizi sağlayan kayıt ve görüntü teknolojisidir.
Hologram, orijinal objenin üç boyutlu gerçek kaydı, kısaca üç boyutlu lazer fotoğrafıdır. Başka bir deyişle; 3 boyutlu görsel bilginin lazer teknolojisiyle kaydedilmesi, depolanması ve hareket efektinin kazandırılarak çok boyutlu ortama aktarılması sonucu elde edilir.
Holografide uyumlu lazer ışınının pozitif teması ile dalga sınırlarını eşleştirerek kayıt yapılır. Bu üç boyutlu kayıt kırılmış bir şablon şeklinde oluşur; bir dizi çok ince çizgi veya tek merkezli daireler halindedir. Bu kırılma, ışığı bükerek lazer ışığının orijinal kaydın dalga sınırına geri gönderir. Objenin üç boyutlu görüntüsü hologram ışık olarak yapılanır. Hologram, fizik, kimya, basım, mühendislik gibi pek çok kavramın hepsini birden içinde barındırdığı için gelişmiş ve karmaşık bir üründür.
Hologramlar derinlik ve paraleks içerdiğinden, objeyi ve çevresindekileri daha da derinlik içinde görülmesini sağlar. Hologramların taranması, fotokopi yoluyla çoğaltılması veya aynısının basılması mümkün değildir. Hologramlar, aynı zamanda uygulandıkları yüzeyden ayrıldıklarında bozunuma uğramaktadır. Böylece hologramların amaç dışı kullanılması mümkün olmamaktadır.
Gelecekte, özellikle günümüzde kullanılan LED televizyonların yerini hologram teknolojisiyle çalışan televizyonların alması beklenmektedir. Ayrıca, lazerin görüntü teknolojilerinde kullanılmasının geliştirilmesiyle artırılmış/sanal gerçeklik uygulamalarında, bilgisayar oyunlarında hologram teknolojisinin kullanılması ve yaygınlaşması beklenmektedir.
1970’lerde “holografik veri depolama” yöntemini geliştirilmesiyle normal hologramlarda olduğu gibi bir nesnenin görsel kopyasını kaydetmek yerine bir veri dizisi kaydedilmektedir. 1 ve 0’dan oluşan ikili veri dizisi, aydınlık ve karanlıktan oluşan bir ışık dizisi olarak yansıtılmasıyla verinin depolama ve iletim işlemi gerçekleştirilmektedir. Gelecekte özellikle büyük verinin iletimi ve depolanması daha da önem kazanacağından holografik belleklerin kullanımı yaygınlaşacaktır.
Genel Değerlendirme ve Sonuç
Lazer teknolojisinin dünyada önemli bir çalışma alanı olarak her geçen gün önemini artırmaktadır. Ülkemizde üniversitelerimizde lazer çalışmaları ile ilgili kurulmuş olan araştırma merkezleri faaliyet göstermektedir. Bu araştırma merkezlerinde malzeme, sağlık ve imalat teknolojilerinde ileri düzeyde çalışmalar yapılmaktadır.
Diğer taraftan özellikle savunma sanayinde, takım tezgâhı üretimi yapan firmalarda lazer sistemleri konusunda çalışma yapan Bakanlığımız destekli Ar-Ge merkezleri de faaliyet göstermektedir.
Bu sebeple özellikle makine ve tıbbi cihaz ithalatı fazla olan ülkemizde lazerli sistemlerin geliştirilmesi yüksek katma değerli ürün üretimi ve ihracatını artıracaktır. Ayrıca savunma sanayinde lazer sistemlerine yönelik ürünlerin üretilmesi bu alandaki ihracat potansiyelimizi artıracaktır.
Kaynaklar
- “Lazer Nasıl Çalışır?”, www.elektrikport.com.tr
- Kaçar, Elif “Sanayide Lazer Uygulamaları ve Güvenliği” İş Sağlığı ve Güvenliği Sempozyumu, Ankara, 2015.
- “Lazer Kaynağı”, Sakarya Üniversitesi.
- Körpınar, M. Ali. “Lazerin Biyofiziksel Özellikleri ve Medikal Uygulamaları”.
- TÜBİTAK MAM, Lazer Teknolojileri Laboratuvarı.
- TÜBİTAK BİLGEM, Elektro-Optik Lazer Sistemleri.
