Kumaş aerodinamik özelliklerini isteğe göre ayarlıyor.

Gelişmiş Malzemeler

Teknolojik Yenilik Web Sitesi Editör Ekibi - 11/11/2025

Tekstil metamalzemesindeki petek ve kum saati desenlerine sahip çöküntüler [Görsel: David T. Farrell ve diğerleri - 10.1002/adma.202505817]

Tekstil metamalzemesi

Golf topu gibi dalgalanmalar yaratabilen, aerodinamik özelliklerini isteğe bağlı olarak değiştirebilen bir kumaş, spor ve mühendislikte uygulamaları olan giyim de dahil olmak üzere yeni akıllı malzemelerin yaratılmasına olanak sağlamayı vaat ediyor.

Örneğin, giysileri rüzgar hızına ve arazi koşullarına uyum sağlayan bir bisikletçi veya kayakçıyı düşünün; bu sayede sadece kumaşı çekerek veya gererek zamandan tasarruf edebiliyorlar.

Bunlar, ABD'deki Harvard Üniversitesi'nde David Farrell ve meslektaşlarının çalışmaları sayesinde gerçeğe dönüşen olasılıklar.

Akışkanlar dinamiği ve yapay olarak tasarlanmış malzemeler, daha çok metamalzemeler olarak bilinenlerin kesiştiği noktada doğan yeni akıllı kumaş , gerildiğinde yüzeyinde girintiler, küçük çöküntüler oluşturan benzersiz bir kumaşın yaratılmasına yol açtı; bu çöküntüler kumaş vücuda sıkıca oturtulduğunda bile oluşuyor.

Kumaş, dalgalı yüzeyi sayesinde topun daha uzağa uçmasını sağlayan ve sürtünmeyi azaltmak için türbülansı kullanan bir golf topuyla aynı aerodinamik prensipleri kullanır. Kumaş yumuşak ve elastik olduğundan, gerektiğinde çukurların boyutunu ve şeklini değiştirmek için hareket edebilir ve esneyebilir.

Akıllı kumaşın üretim süreci ve esneme ayarı. [Görsel: David T. Farrell ve ark. - 10.1002/adma.202505817]

Gerildiğinde kırışan kumaş.

Ekip, tekstil metamalzemelerini oluşturmak için bir lazer kesici ve bir ısı presi kullanarak iki kumaş üretti: sırt çantası askısına benzeyen daha sert siyah bir kumaş ve daha yumuşak, daha esnek ve rahat bir gri file kumaş. İki aşamalı bir üretim süreci kullanarak kumaşa desenler kestiler ve bunları file katmanına yapıştırarak bir tekstil kompoziti oluşturdular.

Kare ve altıgen gibi kafes şeklindeki desenlere sahip birden fazla düz numune üzerinde deneyler yaparak, farklı mozaiklerin her bir tekstil malzemesinin mekanik tepkisini nasıl etkilediğini sistematik olarak araştırdılar.

Farrell, "3.000 simülasyon çalıştırdıktan sonra binlerce dalga modelini keşfedebildik," dedi. "Dalga boyutunu ve şeklini ayarlayabildik. Bu modelleri tekrar rüzgar tüneline yerleştirdiğimizde, belirli modellerin ve dalgaların belirli rüzgar hızı aralıkları için optimize edildiğini keşfettik."

Rüzgar tünelinde yapılan deneylere göre, çukurlukların boyutunun ayarlanması, belirli rüzgar hızlarında kumaş performansını iyileştirerek sürtünmeyi %20'ye kadar azaltıyor.

Bu etki mantığa aykırıdır çünkü normalde bir kumaşı germek onu pürüzsüzleştirir ve vücuda daha iyi yapışmasını sağlar. Farrell, "Tekstil kompozitimiz bu kuralı bozuyor," diye açıkladı. "Benzersiz kafes deseni, kumaşın kol etrafında sıkışmak yerine genişlemesini sağlıyor. Son 10 yıldır metamalzemelerde keşfedilen bu benzersiz özelliği kullanıyoruz ve giyilebilir cihazlara daha önce hiç görülmemiş bir şekilde uyguluyoruz."

Diğer haberler:

Daha fazla konu