Sedef, midyelerin iç kabuğunda bulunan ışıltılı ve dayanıklı bir yapıdır. Bu yapı, aragonit adı verilen kalsiyum karbonat kristallerinden oluşan mikroskobik altıgen “tabletler” ile bunları bir arada tutan yumuşak bir biyopolimer tabakasından meydana gelir. Aragonit sertliği, biyopolimer ise esnekliği sağlar ve bu ikili yapı, sedefi kırılmaya karşı son derece dirençli hale getirir.
Araştırma ekibi bu doğal yapıdan yola çıkarak, benzer bir sistemi insan yapımı malzemelerde uygulamayı hedefledi. Üç farklı çok katmanlı kiriş tasarlandı. Bu kirişler, çimento macunu ve ince bir polimer tabakasının farklı kombinasyonlarından oluşturuldu. Özellikle üçüncü modelde, çimento tamamen kesilerek sedef benzeri altıgen levhalar üretildi.
17 KAT DAHA SAĞLAM, 19 KAT DAHA ESNEK
Karşılaştırma için klasik, yekpare bir çimento kiriş de üretildi. Sonuçlar dikkat çekiciydi: Geleneksel çimento kiriş kolayca kırılırken, üç katmanlı modelin hepsi daha esnek ve sağlam çıktı. En büyük fark ise sedef benzeri altıgen yapıya sahip kirişte gözlendi—bu model, klasik çimentoya göre 17 kat daha fazla dayanıklılık ve 19 kat daha fazla esneklik sundu.
Çalışmanın yazarlarından Reza Moini, amaçlarının doğayı sadece taklit etmek değil, doğanın temel mühendislik ilkelerini anlayarak yeni malzemeler geliştirmek olduğunu vurguladı. Moini, “Kırılgan malzemelerde kasıtlı olarak tasarlanmış mikro hatalar sayesinde dayanıklılığı artırmak mümkün” dedi.
Bu buluş sadece daha güvenli binaların inşasını mümkün kılmakla kalmayabilir, aynı zamanda çimento üretiminin neden olduğu çevresel etkiyi azaltma potansiyeline de sahip. Çünkü çimento üretimi, küresel sera gazı emisyonlarının yüzde 8’ini oluşturuyor.
Her ne kadar bu sedef esinli tasarım umut vaat etse de, henüz inşaat sektöründe kullanılabilecek noktada değil. Yöntemin pratikte uygulanabilmesi için daha fazla geliştirme ve test süreci gerekiyor. Ancak doğadan gelen bu ilham, inşaat teknolojilerinin geleceğini şekillendirebilir.
