Cornell Üniversitesi’nden bilim insanları, 3 boyutlu baskı teknolojisini kullanarak bugüne kadar eşi görülmemiş performansa sahip süperiletkenler üretmeyi başardı. Ulrich Wiesner liderliğindeki ekip, kopolimerler ve inorganik nanopartiküllerden oluşan özel bir mürekkep geliştirdi. Bu mürekkep 3D yazıcıdan geçtiğinde kendi kendine birleşiyor ve ardından ısıl işlemle gözenekli kristal süperiletkenlere dönüşüyor. Geleneksel yöntemlerde malzeme hazırlama, toz haline getirme, bağlayıcılarla karıştırma ve yeniden işleme gibi birçok aşama gerekirken, Cornell’in yaklaşımı tüm süreci tek adımda basitleştiriyor.
Araştırmanın en dikkat çekici kısmı, blok kopolimerlerin öz-birleşim süreciyle atom ölçeğinde kristal düzenleme ve makro ölçekte 3D baskının bir araya getirilmesiydi. Bu sayede hiyerarşik yapıya sahip süperiletkenler üretildi. Elde edilen niyobyum-nitrür süperiletken, 40 ila 50 Tesla arasında üst kritik manyetik alan göstererek bu malzeme için bildirilen en yüksek değerlere ulaştı. Böyle bir performans, MRI tarayıcıları gibi yoğun manyetik alan gerektiren uygulamalarda büyük önem taşıyor.
Kuantum teknolojileri ve tıbbi görüntüleme için yeni ufuklar
Çalışmanın getirdiği yenilikler yalnızca üretim kolaylığıyla sınırlı değil. Araştırmacılar, polimer yapısını süperiletken performansla ilişkilendiren bir harita oluşturdu. Bu, belirli bir süperiletken özelliği elde etmek için hangi makromoleküler tasarım parametrelerinin gerekli olduğunu ortaya koyuyor. Böylece gelecekte, istenilen performansa göre malzeme tasarımı çok daha kolay hale gelecek.
Cornell ekibi, yöntemin yalnızca niyobyum-nitrür için değil, titanyum nitrür gibi farklı geçiş metali bileşikleri için de uyarlanabileceğini vurguluyor. Ayrıca gözenekli yapı sayesinde yüksek yüzey alanları elde edilmesi, yeni nesil kuantum malzemelerinin geliştirilmesine katkı sağlayabilir. Ulusal Bilim Vakfı ve Hava Kuvvetleri Araştırma Laboratuvarı tarafından desteklenen proje, kuantum cihazlardan tıbbi görüntülemeye kadar geniş bir yelpazede uygulama potansiyeli taşıyor. Cornell’in kimya, fizik ve malzeme bilimi alanındaki uzmanları bir araya getiren bu disiplinlerarası yaklaşım, süperiletken araştırmalarında yeni bir dönemin kapısını aralıyor.
Henüz hiç yorum yapılmamış. İlk yorumu sen yap!
