Teknolojiyle doğru orantılı olarak gelişen malzeme bilimi ve mühendisliği sayesinde ortaya çıkan akıllı kompozitler günümüzde otomotivden havacılığa pek çok sektörü değiştirebilecek bir yenilik olarak tanımlanıyor.
Akıllı kompozitler, geleneksel kompozitlerin faydalarını entegre sensörler, duyarlı özelliklerle birleştirerek çok çeşitli uygulamaların ve kolaylıkların önünü açıyor. Akıllı kompozitler aynı zamanda çok işlevli kompozitler olarak da biliniyor ve geleneksel kompozitlere nazaran
çok üstün bir algılama ile harekete geçme yeteneklerine sahip malzemeler olarak açıklanabiliyor. Geleneksel kompozitlerle kıyasladığımızda akıllı kompozitlerin en büyük farkı; çevrelerindeki değişiklikleri algılayabiliyorlar ve buna göre bir yanıt oluşturabiliyorlar.
Bu algılama ise sensörler, aktüatörler ve kontrol sistemlerin kompozitlerin yapısına entegre edilmesi ile ortaya çıkıyor. Bu teknolojilerin eklenmesi ile kompozitler değişen koşullara
uyum sağlayabiliyor ve böylece performansları ile işlevselliklerinin artması sağlanıyor.
Akıllı Kompozitlerin Bazı Özellikleri
Akıllı kompozitler üstün özellikler sağlayarak özellikle havacılık, otomotiv, savunma sanayi gibi dayanıklılığın ve üstün özelliklerin önemli olduğu sektörlere büyük katkılar sağlayabiliyor. Bu sektörlere yarar sağlayan özelliklerine bakmamız gerekirse ise ilk önce algılama yeteneklerinden bahsedebiliriz. Akıllı kompozitlere; değişen sıcaklıkları, basıncı, nemi, gerinimi ve diğer çevresel faktörleri algılayabilen sensörler eklenebiliyor. Bu sensörler
sayesinde gerçek zamanlı veri alınabiliyor ve böylece daha yararlı ve hassas izleme ile kontrol yapılabiliyor.
Bir diğer özellik ise; akıllı kompozitleri hareket ettirebilirsiniz. Eklenen aktüatörler sayesinde akıllı kompozitler uyaranlara yanıt olarak mekanik hareketlerde bulunabiliyor. Bu aktüatörler aynı zamanda kompozitlerin şekil değişiklerini ve diğer mekanik tepkilerini de tetikleyebiliyor.
Üstün ve önemli özelliklerinden biri ise kendi kendini iyileştirmesidir. Akıllı kompozitlerden bazıları kendi kendini iyileştirme özelliğine sahiptir, bu kompozitler küçük çatlakları ve hasarları otonom olarak onarabiliyor. Bu sayede kompozit malzemelerin bakım maliyetleri
azalır ve daha uzun ömürlü olarak kullanılabilirler.
Hafiflik; geleneksel kompozitlerin en önemli özelliklerinden biri. Özellikle ulaşım araçlarına, kompozit malzemeler hafifliği sayesinde birçok avantaj sağlıyor. Akıllı kompozitler
de gelenekseller gibi hafifliği ile ön plana çıkar ve ağırlık azaltımının önemli olduğu uygulamalar için ideal bir malzemedir.
Akıllı Kompozitlerden Yararlanılan Başlıca Alanlar
Akıllı kompozitler özellikle
havacılık ile uzay endüstrisi için çığır açan bir malzemedir. Akıllı kompozitler; malzemenin yapısal bütünlüğünü izleyebilir ve hatta uçuş sırasında bile onarımlar gerçekleştirebilir. Bu sayede ise havacılık ve uzay sistemlerinin güvenliği artar, hata payı daha aza düşmüş olur. Otomotiv sektöründe de akıllı kompozitlerden yararlanılabilir.
Burada ise hafifletme, emisyonları azaltma ve yine araç güvenliğini artırma özellikleri ile ön plana çıkar. Akıllı kompozitlerden çoğunlukla araçların gövdelerinde, iç mekanlarda ve süspansiyon bileşenlerinde yararlanılır ve bu kompozitler yakıt verimliliğini artırırken
çarpışma direncini de güçlendirir.
Akıllı kompozitlerin kullanıldığı bir diğer alan ise inşaatlardır. Burada bu kompozitler sayesinde yapının sağlığı daha kolay bir şekilde izlenebilir ve hasar tespiti yapılabilir. Bu özellikleri sunması sayesinde akıllı kompozitlerden küçük onarımları kolaylıkla yapmak için köprülerin, binaların ve yolların yapımında da kullanılırlar. Sağlık alanında kompozitlerden sıklıkla yararlanıldığı biliniyor. Yine akıllı kompozitlerden de protez uzuvlarında, ortopedik implantlarda ve giyilebilir tıbbi cihazlarda yararlanılabilir.
Burada akıllı kompozitlerin sunduğu üstün imkan ise hastanın sağlık durumunun gerçek zamanlı olarak izlenebilmesidir. Sağlık tablosu ile ilgili geri bildirim sunan kompozitler sayesinde rehabilitasyon süreci daha kolay ilerleyebilir.
Bir diğer alan ise enerji sektörüdür. Burada ise yenilebilir enerji kaynakları olan rüzgar türbinleri, güneş panelleri gibi alanlarda kullanılabilir ve enerji sistemlerinin verimliliği ile dayanıklılığını güçlendirir.
Enerji sektörü, rüzgar türbini kanatları ve güneş panellerinde akıllı kompozitlerden faydalanmaktadır. Bu malzemeler yenilenebilir enerji sistemlerinin verimliliğini ve dayanıklılığını artırır.
Sayısız fayda sunan akıllı kompozitler; yüksek üretim maaliyetlerine sahip oldukları için çok erişilebilir değildir. Fakat teknoloji ilerledikçe bu kompozitlerin daha uygun maaliyetli ve erişilebilir hale geleceği düşünülmektedir. Endüstrileri yeniden yapılandırabilecek güce
sahip olan akıllı kompozitlerin gelecekte sektörlere çok daha fazla verim sağlayacağı ve daha büyük yenilikler ile uygulamalar getireceği beklenmektedir.
Derleyen - Nilsu Kotil
