Bu Reklamı Kapat
Bu Reklamı Kapat

Nitinol Nedir? Bir Alaşım, Önceki Şeklini Nasıl Hatırlayabilir?

Nitinol Nedir? Bir Alaşım, Önceki Şeklini Nasıl Hatırlayabilir? YouTube
Nitinol teller
4 dakika
3,589
  • Katı Hal Kimyası
  • Termokimya

Nitinol, yaklaşık olarak eşit miktarda (%50) nikel ve titanyum içeren bir metal alaşımıdır; ancak içeriğindeki nikel oranına bağlı olarak Nitinol 55 veya Nitinol 60 gibi isimler alabilir. Oldukça yoğun streslere maruz kalabilen Nitinol, yaklaşık 1 asır öncesinde keşfedilmiştir; ne var ki potansiyeli, ancak modern teknoloji sayesinde keşfedilebilmiştir.[1]

Alaşım Nedir?

Nitinol ve özelliklerinin sınırlarını daha iyi kavrayabilmek açısından "alaşım" kavramını açmamızda fayda var: Alaşımlar, en basit tabiriyle, bir ya da birden çok metalin kimi zaman birbirleriyle, kimi zaman da farklı elementlerle yaptığı karışımlara verilen genel addır. Bunlara hepimizin günlük hayatta çok yakından tanıdığı çelik (demir ve karbonun genellikle kütlece 98:2 gibi oranlarda birleşmesiyle elde edilen alaşım), tunç (bakır ile kalay alaşımı), pirinç (bakır ile çinko alaşımı), lehim (kalay ile kurşun alaşımı) ve amalgamlar (cıva alaşımları) gibi daha yaygın olan alaşımlardan, nitinol gibi hem üretimi daha sınırlı hem de kullanım alanları daha özelleşmiş alaşımlara kadar pek çok sayıda örnek verebiliriz.

Bu Reklamı Kapat

Alaşımları günümüzde bu kadar yaygın yapan en önemli etmen, alaşımların, barındırdıkları elementlerin ayrı ayrı karşılayamadığı pek çok yeni özelliğe sahip olmalarıdır. Çelik üzerinden örnek verecek olursak: Doğada bulduğumuz saf demir, oluşturduğu kristal yapısı gereği günümüzde bir binanın desteğini oluşturan temel materyalden beklenmeyecek ölçüde yumuşak kalmaktadır. Bu durum, demirin kendi kristal yapısı içerisinde diğer demir atomları üzerinden kolayca kayabilmesinden kaynaklanmaktadır. Bu sorun, en basit biçimiyle, bu kristal yapının içerisine kaymayı önleyici "bariyer bir element" işlememizle çözülebilmektedir. Bu element, genellikle karbon elementidir. Demirin içine karıştırılan karbon sayesinde, günümüzde pek çok yapının inşaat iskeletini oluşturmaktan gemi gövdelerinin yapımına kadar hemen her alanda kullandığımız çelik ortaya çıkmaktadır.

Aralıklı ve İntermetalik Alaşımlar

Her ne kadar en nihayetinde çelik gibi bir alaşım da olsa, nitinol, çeliğe kıyasla çok daha farklı mekanizmalara ve bunlarla birlikte gelen özelliklere sahiptir. Bunları incelememiz için ilk olarak çelik gibi aralıklı (İng: "intersitial") bir alaşımla nitinol gibi inter-metalik (İng: "intermetallic") bir alaşımın farklarından bahsetmemiz faydalı olacaktır.

Bu Reklamı Kapat

Çelik ilk bakışta eşit dağılmış bir karışım gibi görünse de karbon atomları çeliğin içinde düzenli bir biçimde dağılmak yerine rastgele karışmışlardır. Bu durum çeliği güçlü yapmakla birlikte, esnekliğini bir nebze yitirmesine neden olur. Öte yandan intermetalik bir alaşımda tam bir düzen, yani bu alaşımı oluşturan metallerin birlikte yepyeni bir kristal yapı oluşturma prensibi yatar. Bu durum nitinole çelikten ve diğer pek çok alaşımdan farklı olan iki özellik kazandırmaktadır.

Nitinol, Eski Şeklini Nasıl Hatırlar?

Bu özelliklerden ilki "şekil hafızası" (İng: "shape memory") etkisidir. Temelde, nitinolün oldukça büyük deformasyonlara rağmen kritik sıcaklığın üstünde bir sıcaklığa ulaştığında eski şekline geri dönmesine, bir nevi ilk şeklini "hatırlamasına" dayanmaktadır.

İlk bakışta anlaması güç gibi gelse de bu davranış temelde martensit dönüşümü (İng: "martensitic transformation") denilen basit bir ilkeye dayanmaktadır. Nitinol, kritik sıcaklığının üstündeyken ostenit (İng: Austenite) denilen basit kübik bir kristal yapıda bulunur ancak bu sıcaklığın altında martensit (İng: Matrensite) denilen eğik eksenli çok daha kompleks bir yapıya bürünür. Bu durumda deformasyona açık olan nitinol tekrardan ısıtıldığında basit ostenit yapısına geri döner ve bu esnada ilk formasyon şeklini geri kazanır. Martensit dönüşümü ise bu kristal yapının sıcaklığa bağlı olarak ostenit ve martensit arasında değişmesine verilen bilimsel addır. [2], [3]

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Martensit dönüşümü
Martensit dönüşümü
wikimedia commons

Bu durum kendi başına da oldukça ilginçtir; ancak bu "geri dönüş" aşaması, nitinole bilimsel bir fenomenin ötesinde, pratikte tıpkı yapay bir kasmışçasına kullanım şansı sunar. Buna en basit bir örnek olarak bir boruda sıvı geçişini düzenlemekle yükümlü kendini sıvı sıcaklığına göre ayarlayan bir kapakçık demek uygun olacaktır. Nitinolün bu özelliği, aynı zamanda geleceğin robotlarında metal bir "kas" olarak kullanılma olanağı vermektedir. Bunun arkasında yatan temel etmen ise nitinolün üstün dayanıklılığı ve üretebileceği potansiyel gerilimin büyüklüğüdür.

Süperelastik Nitinol!

Nitinolün ikinci özelliği ise kritik sıcaklığın üstündeyken yani ostenit halindeyken gerçekleşir. Ostenit halinde martensit halinin aksine deformasyonu oldukça zorlaşan nitinol, "süperelastiklik" (İng: "superelasticity") kazanarak, günümüzde alışılagelen metallerden 10-30 kat daha fazla deformasyona maruz kalıp ilk şeklini halen koruyabilmektedir.

Bu nitelik, nitinole, inşaat sektöründe bir şok tamponu olarak kullanılmaktan damarlara zarar vermeyen kalp stentlerine kadar pek çok alanda kullanım sunmaktadır. Aynı şekilde üzerinde halen çalışılmakta olan "Akıllı güçlendirilmiş beton" (İng: "Intelligent Reinforced Concrete") teknolojisinin temeli de nitinolün süperelastiklik ve şekil hafızası özelliklerinin birlikte kullanılarak betonun içindeki mikro çatlaklara bakmaksızın şeklini halen koruyabilmesine dayanmaktadır.[4], [5]

Sonuç

Sonuç olarak günümüzde henüz tam potansiyeline ulaşamamış olsa da nitinol tarzı "mucize materyalleri" yakın bir gelecekte çok daha sık görmemiz neredeyse kaçınılmazdır. Gerek geliştirilmiş kalp damar açıcıları (İng: "stent") gerekse endüstriyel sıvı taşınım düzenleyicilerine (İng: "actuator") kadar günümüzde pek çok alanda kullanılan bu materyalin günümüzün "akıllılaşan" dünyasında çok daha temel görevler üstleneceği neredeyse kaçınılmazdır.

Okundu Olarak İşaretle
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • İnanılmaz 20
  • Tebrikler! 9
  • Bilim Budur! 6
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 3
  • Muhteşem! 2
  • Merak Uyandırıcı! 2
  • Güldürdü 0
  • Umut Verici! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
Bu Reklamı Kapat

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 18/05/2022 07:30:00 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/11674

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Bu Reklamı Kapat
Size Özel (Beta)
İçerikler
Sosyal
Dna
Işık
Primatlar
Mars
Evrimsel Antropoloji
Sars-Cov-2
Hava
Makina
Einstein
Risk
Jinekoloji
Kuvvet
Depresyon
Köpekbalığı
Çeşitlilik
Genel Görelilik
Kedigiller
Hastalık Kontrolü
2019-Ncov
Kafatası
Sanat
Biliş
Kamuflaj
Doğa Olayları
Mikroevrim
Aklımdan Geçen
Komünite Seç
Aklımdan Geçen
Fark Ettim ki...
Bugün Öğrendim ki...
İşe Yarar İpucu
Bilim Haberleri
Hikaye Fikri
Başlık
Bugün Türkiye'de bilime ve bilim okuryazarlığına neler katacaksın?
Bağlantı
Gönder
Soru Sor
Daha Fazla İçerik Göster
Evrim Ağacı'na Destek Ol
Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katmak için hemen buraya tıklayın.
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
EA Akademi
Evrim Ağacı Akademi (ya da kısaca EA Akademi), 2010 yılından beri ürettiğimiz makalelerden oluşan ve kendi kendinizi bilimin çeşitli dallarında eğitebileceğiniz bir çevirim içi eğitim girişimi! Evrim Ağacı Akademi'yi buraya tıklayarak görebilirsiniz. Daha fazla bilgi için buraya tıklayın.
Etkinlik & İlan
Bilim ile ilgili bir etkinlik mi düzenliyorsunuz? Yoksa bilim insanlarını veya bilimseverleri ilgilendiren bir iş, staj, çalıştay, makale çağrısı vb. bir duyurunuz mu var? Etkinlik & İlan Platformumuzda paylaşın, milyonlarca bilimsevere ulaşsın.
Podcast
Evrim Ağacı'nın birçok içeriğinin profesyonel ses sanatçıları tarafından seslendirildiğini biliyor muydunuz? Bunların hepsini Podcast Platformumuzda dinleyebilirsiniz. Ayrıca Spotify, iTunes, Google Podcast ve YouTube bağlantılarını da bir arada bulabilirsiniz.
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
Geri Bildirim Gönder
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nda reklamları 2 şekilde kapatabilirsiniz:

  1. Ücretsiz üye girişi yapmak: Sitedeki reklamların %50 kadarını kapatmak için ücretsiz bir Evrim Ağacı üyeliği açmanız ve sitemizi/uygulamamızı kullanmanız yeterli!

  2. Maddi destekçilerimiz arasına katılmak: Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, sitemizin/uygulamamızın çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, %100 reklamsız ve çok daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol

Devamını Oku
Evrim Ağacı Uygulamasını
İndir
Chromium Tabanlı Mobil Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
İlk birkaç girişinizde zaten tarayıcınız size uygulamamızı indirmeyi önerecek. Önerideki tuşa tıklayarak uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu öneriyi, yukarıdaki videoda görebilirsiniz. Eğer bu öneri artık gözükmüyorsa, Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Chromium Tabanlı Masaüstü Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
Yeni uygulamamızı kurmak için tarayıcı çubuğundaki kurulum tuşuna tıklayın. "Yükle" (Install) tuşuna basarak kurulumu tamamlayın. Dilerseniz, Evrim Ağacı İleri Web Uygulaması'nı görev çubuğunuza sabitleyin. Uygulama logosuna sağ tıklayıp, "Görev Çubuğuna Sabitle" seçeneğine tıklayabilirsiniz. Eğer bu seçenek gözükmüyorsa, tarayıcının Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Safari Mobil Uygulama
Sırasıyla Paylaş -> Ana Ekrana Ekle -> Ekle tuşlarına basarak yeni mobil uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu basamakları görmek için yukarıdaki videoyu izleyebilirsiniz.

Daha fazla bilgi almak için tıklayın

Önizleme
Görseli Kaydet
Sıfırla
Vazgeç
Ara
Bu Eseri Neden Tavsiye Ediyorsun?
Aşağıdaki kutuya, isimli neden tavsiye ettiğini girebilirsin. Ne kadar detaylı ve kapsamlı bir analiz yaparsan, bu eseri [OKUMAK/İZLEMEK] isteyenleri o kadar doğru ve fazla bilgilendirmiş olacaksın. Tavsiyenin faydalı bulunması halinde Evrim Ağacı kullanıcılarından daha fazla UP kazanman mümkün olacak. Tavsiyenin sadece negatif içerikte olamayacağını, eğer bu sistemi kullanıyorsan tavsiye ettiğin içeriğin pozitif taraflarından bahsetmek zorunda olduğunu lütfen unutma. Yapıcı eleştiri hakkında daha fazla bilgi almak için burayı okuyabilirsin.
Tavsiye Et