Seramikler sert ve dayanıklıdır; çizilmelere camdan daha iyi direnir ve yüksek ısıya çoğu metalden daha iyi dayanır. Elektronik cihazları uzayda veya insan vücudunda bulunan zorlu koşullardan koruyabilirler - ancak çok sertlikleri onları manipüle etmeyi zorlaştırır. İki seramik levhayı hava geçirmez bir conta ile birleştirmek, bunları yaklaşık 2.000 santigrat dereceye kadar ısıtmayı gerektirir; Ancak şimdi araştırmacılar, Science'ta Ağustos ayında açıklandığı gibi seramikleri lazerlerle ısıtan bir kaynak tekniği geliştirdiler .
Lazerler zaten camı kaynaştırdı: özel olarak ayarlanmış bir ışının saniyede yaklaşık trilyon kez vurulması hedeflenen bir noktayı eritebilir. Ancak camdan farklı olarak, bir seramik bu ışığı emmek yerine saçar. “Bir seramik düşündüğünüzde, bir kahve fincanı veya bir kase düşünürsünüz,” diyor San Diego'daki California Üniversitesi'nde mekanik ve havacılık mühendisi baş araştırmacı Javier E. Garay. Garay, bu tür öğelerin opak olduğunu çünkü küçük ışık saçan gözenekler içerdiğini açıklıyor. 60 yıl önce seramik bilimcisi Robert Coble tarafından öncülük edilen bir fikir olan gözeneklerin boyutunu ve sayısını azaltmak için üretim sürecini ayarlamak malzemeyi yarı saydam veya şeffaf hale getirebilir.
Ortak bir seramik şeffaf bir versiyonu ve cam için kullanılana benzer bir lazer tekniği ile çalışan araştırmacılar, silindirik kapları başarıyla kaynakladı. Elde edilen dikiş, az hava kaçağı olan bir vakumu tutacak kadar sıkıydı ve boşluk gibi zorlu ortamlarda kullanılmak üzere nitelendirildi. Bu seramikler canlı doku ile reaksiyona girmedikleri için, insan vücuduna yerleştirilen elektronik cihazları da kapsayabilirler.
Lehigh Üniversitesi'nde malzeme bilimcisi olan Himanshu Jain, yeni çalışmaya “Bu büyük bir mühendislik başarısı” diyor. Önceki araştırmalar seramikleri eritmek için lazerler kullansa da, bu bir lazerin ilk kez seramik parçalarını birbirine kaynakladığını belirtiyor. “En zor kısmı, prensip kanıtını elde etmektir” diyor. “Şimdi, ayrıntılara girmek ve arkasındaki bilimi, neden çalıştığını ve nasıl çalıştığını anlamak için - bilimsel çalışmalar devam ediyor.”
Bu makale başlangıçta Scientific American 321, 6, 20 (Aralık 2019) "Fusing Ceramics" başlığıyla yayınlanmıştır.
doi: 10.1038 / scientificameric
