Bilim insanları tarafından devrim niteliğinde yeni bir şok emici madde geliştirildi ve ticari marka haline getirildi; bu madde gezegen bilimi ve savunma alanlarında dönüşüm yaratma potansiyeline sahip. Kent Üniversitesi’nden Profesör Ben Goult ve Jen Hiscock liderliğindeki bir ekip bu keşfi gerçekleştirdi.
TSAM (Talin Şok Emici Malzemeler) olarak bilinen bu yepyeni protein bazlı malzeme ailesi, süpersonik mermilerden gelen darbelere dayanabilen SynBio (veya sentetik biyoloji) malzemesinin bilinen ilk örneğidir. Yeni kurşun geçirmez zırh ve mermi yakalama malzemelerinin (astrofizik) oluşturulmasını sağlayarak uzay ve üst atmosferdeki yüksek hızlı darbelerin araştırılmasını mümkün kılmaktadır.
Profesör Ben Goult’a göre, “Vücudun doğal şok emicisi olarak görev yapan protein talin üzerindeki çalışmalarımız, bu molekülün stres uygulandığında açılan ve gerilim serbest bırakıldığında yeniden katlanan bir dizi ikili anahtar alanına sahip olduğunu göstermiştir. Talin’in hücrelerimizi önemli kuvvet değişikliklerinin etkilerinden koruyan moleküler şok emici yetenekleri, kuvvete karşı verilen bu tepkinin bir sonucudur. Talin monomerlerinin şok emici nitelikleri, onları bir TSAM halinde polimerize ettiğimizde malzemeye şaşırtıcı özellikler kazandırdı.
Ekip daha sonra bu hidrojel malzemeyi, tipik olarak 0,4 ila 1,0 km/s arasında değişen ateşli silahların namlu çıkış hızlarından ve uzay enkazının hem doğal hem de insan yapımı nesnelere çarpma hızından (900-2.200 mph) daha hızlı olan 1,5 km/s (3.400 mph) süpersonik darbelere maruz bırakarak TSAM’lerin pratik kullanımını göstermek için kullandı. Bilim adamları ayrıca TSAM’ların çarpışmadan sonra mermileri koruyabildiğini ve bazalt parçacıklarını (60 M çapında) ve daha büyük alüminyum şarapnel parçalarını saptırabildiğini buldular.
Mevcut vücut zırhı genellikle seramik bir yüzeye sahip hantal, ağır bir fiber takviyeli kompozitten yapılmıştır. Ayrıca, bu zırh mermileri ve uçan enkazları durdurmada iyi olsa da, zırhın altındaki vücutta fiziksel travmaya neden olabilecek kinetik enerjiyi durdurmada etkisizdir. Ayrıca, yapısal bütünlüğün azalması nedeniyle, bu tür zırhlar çarpışmadan sonra sıklıkla geri dönüşü olmayan hasara uğrar ve sürekli kullanımı engeller. Sonuç olarak, TSAM’lerin yeni zırh tasarımlarına dahil edilmesi, bu geleneksel teknolojiler için uygun bir ikamedir ve kullanıcıyı şoktan kaynaklananlar da dahil olmak üzere daha geniş bir yelpazedeki yaralardan koruyan daha hafif, daha dayanıklı bir zırh sunar.
Uzay enkazının, uzay tozunun ve mikrometeoroidlerin daha ileri bilimsel araştırmalar için verimli bir şekilde toplanması için enerji dağıtan malzemelerin gerekli olduğu havacılık ve uzay endüstrisinde, TSAM’ler çarpışmadan sonra mermileri yakalayıp depolayabildikleri için de yararlıdır. Yakalanan bu mermiler aynı zamanda pahalı havacılık ekipmanlarının yapımına yardımcı olarak astronotların hem dayanıklılığını hem de güvenliğini arttırır. Bu durumda TSAM’lar, endüstride yaygın olarak kullanılan ancak mermi çarpması sıcaklığı yükselttiğinde erimeye eğilimli olan aerojellere bir alternatif sunabilir.
Profesör Jen Hiscock’a göre, bu olağanüstü yeni malzeme sınıfının yaratılması, temel biyoloji, kimya ve malzeme bilimini içeren disiplinler arası bir ortaklığın sonucudur. TSAM’ların çağdaş sorunları ele almak için potansiyel çeviri uygulamaları konusunda oldukça hevesliyiz. Havacılık ve savunma endüstrilerinden yeni ortakların yardımıyla bu konuda aktif olarak araştırma yapıyoruz.
Kaynak: scitechdaily – doi.org/10.1101/2022.11.29.518433”>DOI: 10.1101/2022.11.29.518433
