Chicago Üniversitesi Moleküler Mühendislik Fakültesi ile San Diego Kaliforniya Üniversitesi’nden bilim insanları, termodinamiğin temel yasalarına ters düşen davranışlar sergileyen yeni bir madde sınıfı keşfetti.
Yeni keşfedilen bu metastabil maddeler, ısıtıldığında hacimce küçülüyor, yüksek basınç altında ise genişliyor.
Araştırma ekibine liderlik eden Prof. Dr. Shirley Meng, “Bu malzemelerin özelliklerini redoks kimyası yoluyla ayarlayabileceğimizi düşünüyoruz. Bu da oldukça heyecan verici uygulamalara kapı aralayabilir” dedi. Çalışmanın sonuçları, Nature dergisinde yayımlandı.
FİZİK KURALLARINA MEYDAN OKUYAN ÖZELLİKLER
Termodinamik kurallarına göre, bir madde ısıtıldığında genleşir, sıkıştırıldığında ise hacmi küçülür. Ancak araştırmacılar, bu kuralların tersine davranan metastabil malzemeler geliştirdi.
Prof. Meng, “Malzemeyi ısıttığınızda hacmi küçülüyor. Bu oldukça sıra dışı,” açıklamasında bulundu.
Maddenin bu davranışı, yalnızca temel bilimler açısından değil, aynı zamanda uygulamalı teknolojiler açısından da devrim niteliği taşıyor.
Özellikle elektrikli araç pillerinin yenilenmesi, yapısal batarya sistemleri ve ısıya dayanıklı malzeme üretimi gibi alanlarda büyük fırsatlar sunuyor.
ELEKTRİKLİ ARAÇ TEKNOLOJİSİNDE DEVRİM
Maddenin metastabil yapısı, elektrikli araç pillerinde devrim niteliğinde yeniliklere olanak tanıyor. Tek bir voltaj uygulanarak pil kapasitesinin ilk haline döndürülebilmesi, enerji depolama sistemlerinde hem verimliliği artırabilir hem de maliyetleri önemli ölçüde azaltabilir.
İNŞAAT SEKTÖRÜ İÇİN SIFIR GENLEŞME MALZEMESİ
Dr. Minghao Zhang, bu maddenin termal genleşmesiz bir hale getirilebileceğini ve böylece binalarda ısı kaynaklı bozulmaların önüne geçilebileceğini belirtiyor. Bu özellik, inşaat ve ağır sanayi uygulamalarında büyük bir avantaj sağlayabilir.
