Malzeme Mikroyapı Tasarımında Yeni Trendler
| Uzun yıllar içerisinde sürekli değişime uğrayan organizmalar, doğaya daha iyi adapte olabilmek için kısıtlı mineral kaynaklarını en iyi şekilde değerlendirerek kendilerine özel mikroyapılar üretmiştir. Bu durumun en çarpıcı örneklerinden biri de yumuşakçaların kabuklarında rastlanan sedef mikroyapısıdır. Eşsiz dizaynı sayesinde sedefin mekanik özellikleri, onu oluşturan bileşenlerin mekanik özelliklerinden kat be kat üstündür. Hatta bu mekanik performans kompozit karışım kuralı ile hesaplanan değerden çok daha ötedir. BIO-TESLAB, sedef mikroyapısından esinlenerek EPD yöntemiyle hibrit kaplamalar üretmektedir. İlgili literatür bilgisini ve devam eden çalışmalarımızdan bazı kesitleri devam eden bölümlerde bulabilirsiniz. |
 |
| Sedefin tuğla harç mikroyapısı ve üstün mekanik özellikleri yukarıdaki şekilde gösterilmektedir. Şekillerin alındığı kaynaklar: Doineau et al., 2021 (DOI:10.3390/polym13050804), Wegst et al., 2015 (DOI: 10.1038/nmat4089) |
 |
| Sedef benzeri kaplamaların EPD ile üretilmesinin şematik gösterimi. EPD yöntemiyle bu tür hibrit kaplamaların hızlı bir şekilde hazırlanması mümkündür. Ayrıca bu yöntemle kaplamanın partikül/polimer oranı, kalınlığı gibi özellikleri kontrol edilmektedir. EPD prosesinde plaka-vari morfolojiye sahip partiküller, polimer moleküller ile beraber bir elektrik alan yardımıyla altlık üzerine biriktirilirler. |
Hazırladığımız sedef benzeri kaplamalar
 |
Sedef benzeri kaplamalar için ürettiğimiz plaka morfolojili partiküllerin SEM ve TEM fotoğrafları (sol), ve bu partiküllerden EPD ile üretilmiş sedef benzeri hibrit polimer kompozit kaplamanın kesit SEM görüntüsü (sağ). EPD ile hiyerarşik kaplamaların hazırlanması için BIO-TESLAB ekibi olarak ilk önce plaka şekilli biyoseramik partiküller ürettik. Daha sonra bu partiküller ve polimer moleküllerinden oluşan süspansiyonu EPD ile başarılı bir şekilde hiyerarşik olarak altlık üzerine biriktirdik. |
