Havacılık Sektörü Örümcek Ağından Esinlendi

Son yıllarda büyük ivme kazanan nano bilim sayesinde havacılıkta malzeme bilimi oldukça büyük adımlar atmaya başladı. Bu sayede akıllı, dayanıklı ve oldukça sağlam malzemeler yavaş yavaş havacılık sanayisinde kullanılan eski malzemelerin yerini alıyor. Havacılıkta kullanılan akıllı malzemeler doğadaki canlılardan esinlenerek ortaya çıkıyor.  Son dönemlerde bilim insanları doğanın en önemli olaylarında biri olan örümcek ağı üzerine çalışmalar başlattı.

Örümcek ağı doğanın eşsiz olaylarından biridir. Çelikten daha güçlü, kevlardan daha sağlam ve oldukça hafif yapıdadır. Kalem kadar kalın liflerden yapılmış örümcek ağı, tam yüklü 200 ton A350 uçağını yakalayabilecek güçtedir. Havacılık firmaları, hava araçları tasarımında devrim yaratabilecek tamamen yeni nesil bir kompozit malzeme üretmek için yapay örümcek ağı kullanmayı hedefliyor. Örümcek ağı üzerine araştırma yapan Airbus ve AMSilk firmaları, tamamen yeni nesil kompozit fiber malzeme üretmek için birlikte çalışacak.  İki şirket, geçtiğimiz yıllarda havacılık endüstrisinde kullanılmak üzere yeni kompozit çağını geliştirmek için ortak bir işbirliği anlaşması imzaladı. Havacılık ve uzay inovasyonunu geliştiren Airbus örümcek ağı ile tasarlanacak malzemeyi deneyen ilk şirket konumundadır.

Her geçen gün gelişen havacılık sektörü, öncelikle uçağın ağırlığını azaltmak ve zamanla yakıt tasarrufu sağlamak amacıyla metal ve çelik gövde ve kanatlardan karbon fiber kompozit malzemelere geçti. Halihazırda kullanımda olan karbon fiber kompozitler dayanıklı ve hafif fakat esnek değildir.  Örümcek ağından üretilecek olan yeni malzeme, AMSilk firmasının şok direnci ve esnekliğe sahip Biosteel teknolojisi kullanılarak üretilecek. Hava trafiği her geçen gün arttıkça, gökyüzünde daha fazla zaman harcayan, daha büyük ve esnek uçaklara ihtiyaç artıyor. Biosteel elyaf, gücü, esnekliği ve dayanıklılığı ile bilinen doğal örümcek ipeğine dayalı bir biyopolimerden yapılmıştır. Hiçbir petrol katkısı olmaksızın, ürünü son derece sürdürülebilir kılan, bir kapalı döngü biyoteknolojik süreç yoluyla üretilmesidir.

İlk olarak örümcek DNA’sının kodunu çözdükten sonra, AMSilk firması, hayvanın ipek üretmek için özel genetik kodunu alarak ve onu bakterilere vererek, yapay olarak özdeş bir materyal üretebileceklerini fark etti. Şirket şimdi bu işlemi, bakterileri büyütmek için suyla doldurulmuş ve 37 °C’ye ısıtılmış, dört kat yüksekliğindeki 60.000 litrelik tanklarda gerçekleştiriyor. Nihai sonuç, bir elyaf, film veya jel haline getirilebilen bir tozdur.

AMSilk CEO’su Jens Klein, “Performans uçaklarında dünya lideri Airbus ile temelde yeni bir malzeme yaratmak için çalışmaktan heyecan duyuyoruz” dedi. AMSilk’te, hem yüksek performanslı hem de sürdürülebilir malzemeler üretmeye kararlıyız ve Airbus ile mevcut ortaklık, tüm havacılık endüstrisi için yeni, daha güçlü ve daha sürdürülebilir bir rota belirleme fırsatıdır.”

Örümcek ağı güç kaybetmeden bükülebiliyor, bilim adamlarının üreteceği örümcek ağı modelli yeni malzeme ile hava araçlarındaki kuş veya enkaz çarpmalarında gövde hasar alabilecek fakat güç kaybına uğramayacak. Bu özelliği sayesinde havacılık, uzay ve savunma alanlarında kullanılabilecek. Ayrıca antibakteriyel olacak bu malzeme uçak kabinlerine entegre edilebilir.

Havada uçan bütün nesnelerde statik elektrik bulunur. Bir uçak gökyüzünde uçarken etraf ne kadar boş olursa olsun, havadaki nesnelerden uçuşan statik elektrikle kaplanmaya başlar. Bu olay uçaklar için bir risk oluşturur. Fakat bilim insanları, örümcek ağında bulunan dünyanın manyetik alanını belirli bir bölge için etkisiz hale getirme özelliğini havacılıkta kullanılan malzemelere aktarabilirse, havacılıkta güvenlik oldukça artmış olacak.