Birbirlerinden fiziksel ve kimyasal olarak farklı iki madde: Metal ve cam. Onları pek çok yerde bir arada görsek de birbirlerine bağlanmaları için ekstra şeylere ihtiyaç duyuluyor. Arabalardaki camları düşünün… Bilim insanları, aradaki ihtiyacı ortadan kaldıran bir teknik keşfederek, metal ve camı birbirine kaynatmanın bir yolunu buldular.
Metal ve camı bir araya getirip melez bir ürün yaratmak, sanayide yaşanacak en önemli gelişmelerden birisi olabilirdi. Metal alaşımlar kadar sağlam, cam gibi şeffaf olan özel maddelerin kullanım alanlarını düşündükçe aklınıza çok şey gelebilir, mesela otomobiller gibi.
İskoçya’da bulunan Heriot-Watt Üniversitesi araştırmacıları, görünüşe göre tam da bahsettiğimiz türden bir birleşimi yapmanın yolunu buldular. Hem de lazerler sayesinde…
Araştırmanın başındaki Prof. Duncan P. Hand ve ekibi, birbirine hiç benzemeyen iki malzemeyi birbirlerine bağlamak için kısa dalga boylarına sahip kızılötesi ışınlardan faydalandılar. Araştırmacılar, bu işlemler için “ultra hızlı lazer mikro işlemcisi” adında özel bir donanım geliştirdiler.
Sonuç: Kuvars, borosilikat cam ve safir gibi malzemeleri; alüminyum, titanyum ve paslanmaz çelik gibi malzemelere kaynaklamak mümkün oldu. Peki nasıl?
Prof. Hand, “İşlem, lazerlerden gelen inanılmaz derecede kısa darbelere dayanıyor. Bu darbeler, sadece birkaç pikosaniye uzunluğunda. Bir pikosaniye, 30.000 yıl içindeki tek bir saniye kadar kısa bir süre.” diyor.
İşlem sırasında kaynaklanacak farklı yapıdaki malzemeler birbirlerine yakın temasta bulunuyorlar. Lazer iki malzeme arasındaki arayüzde çok küçük, kısa ve çok yoğun darbeler uyguluyor. Sadece birkaç mikronluk alanda, birkaç megawatt güç üretilebiliyor.
Bu yüksek güç miktarı, malzemelerin temasta bulunduğu küçük, çok küçük yüzeyde yıldırım topu kadar etkili mikro plazma oluşuyor, sonuç olarak o küçük bölgede erime meydana geliyor.
Prof. Hand, testleri -50 ila 90 santigrat derece arasındaki sıcaklıklara sahip ortamlarda test ettiklerini söylüyor. Bu nedenle söz konusu kaynakların aşırı koşullara karşı dayanabileceği söyleniyor.
Günümüzde çoğu otomobil camı, üretim aşamasında ekstra teferruat gerektiren yapıştırıcılar ve bozulabilen malzemelerle arabalara yerleştiriliyor. Cam ve metal malzemeleri doğrudan kaynatabilmek, daha sağlam ve üretimi kolay ürünlerle karşılaşmamızı sağlayacaktır.
Elbette her şeyde olduğu gibi bu konuda da bazı gözden geçirilmesi gereken detaylar var. Metale kaynatılan camın kırılması durumunda neler yapabileceğimizi de bulmak gerekiyor. Ayrıca termal genleşme sonucunda metal ve cam arasındaki genleşme farkının kaynak noktalarını tehlikeye sokması gibi ihtimaller de var.
Söz konusu teknik laboratuvar ortamında denendiği için ticari olarak karşımıza çıkması uzun sürebilir.
Kaynak : https://jalopnik.com/scientists-just-figured-out-how-to-weld-metal-to-glass-1833067193
https://www.webtekno.com
