Otoda akıllı sıvı mekanik parçaların yerini alıyor

Otomobillerde mekanik aksamın yerini 'akıllı sıvılar' almaya baÅŸladı. Amortisör, klima ve direksiyon sistemlerinde kullanılan bu teknoloji, yıpranmayı ortadan kaldırarak daha dayanıklı araçlar üretilmesine olanak verirken, mekanik parça kullanım oranını da yüzde 40'a varan seviyeler de düşürüyor.Bugünlerde her ÅŸey daha bir akıllanıyor. Åžimdi de 'akıllı sıvılar' geliyor. Akıllı sıvı teknolojisi laboratuvardan çıkarak günlük yaÅŸamın bir parçası olmaya baÅŸladı. Artık otomobillerde, köprülerde ve hatta dijital kameralarda kullanılmaya baÅŸlandı. Mekanik aksam yerine akıllı sıvı teknolojisinin kullanılması parçalarda yıpranmayı azaltarak kontrol ve saÄŸlamlığı artırıyor. Akıllı sıvıların avantajını keÅŸfeden otomotiv dünyası da amortisörler, klimalar ve direksiyon sistemlerinde bu sıvılardan yararlanmaya baÅŸladı. Yakın bir gelecekte otomobillerde kullanılan hareketli mekanik parçaların yerini bu sıvıların alması bekleniyor. Bu sıvılar sayesinde otomobillerde kullanılan mekanik parça oranının yüzde 40 azalacağı söyleniyorbArkadaşımız Alper YoldaÅŸ'ın The Economist dergisinden derlediÄŸi habere göre 'Akıllı maddeler', ısıya göre ÅŸekil deÄŸiÅŸtirebilen ve elektrik alanı uygulandığında mekanik olarak biçim deÄŸiÅŸtiren 'piezoelektrik' maddeleri gibi biçimli hafıza alaşımlarını içeriyor. Bu maddelere akıllı deniyor, çünkü hissedebiliyor ve çevresel faktörlere karşılık verebiliyorlar. Ancak bu akıllı maddeler yalnızca katılarla sınırlı deÄŸil. Sıvılar da akıllı olabiliyor. Böyle sıvılar, otomobillerden dijital kameralara kadar birçok alanda kullanılıyor.'Akıllı sıvılar' terimi genellikle elektronik veya manyetik alan ile özellikleri deÄŸiÅŸebilen, özellikle de, 'elektro-rheological' (ER) ve 'Manyeto-rheological' (MR) ile anında serbest akışkan sıvılardan daha yoÄŸun sıvılara, hatta katıya dönüşebilen sıvılar için kullanılıyor. ER sıvıları silikon gibi yalıtkan sıvıların içinde dağılan küçük, yalıtkan parçacıklar içerirken, MR sıvıları manyetik olmayan taşımacı sıvıların içindeki parçacıkları kullanır. Normalde parçacıklar rasgele sıraya dizilirler. Ancak, alanın etkisine girdiÄŸinde, sıvıyı daha akışkan hale getiren uzun zincirler halinde düzenli bir sıra oluÅŸtururlar. Bu süreç tersine de çevrilebilir; alanın etkisinden yoksun bırakıldığında, sıvı yeniden serbestçe hareket etmeye baÅŸlar. Alan çeÅŸitlendirildiÄŸinde, sıvının yoÄŸunluÄŸu dikkatlice kontrol edilebilir.Yarım yüzyıldan fazladır, akıllı sıvılar laboratuvar merakı olmaktan öteye geçememiÅŸ. Ancak bilimsel ilerlemeler, örneÄŸin sabit parçacıkların kümelenmesini veya tortulaÅŸmasını engelleyen katkı maddelerinin bulunması ve bunların kontrolünü saÄŸlamak için kullanılan sistemlerdeki geliÅŸmeler, ilk ticari uygulamaların baÅŸlamasını saÄŸlamış.SIVI SÃœSPANSÄ°YONLAREn çok kullanılan tür olan MR sıvıları, büyük kuvvetlere ER sıvılarından daha fazla direnç gösteriyorlar. Çünkü, özelliklerini deÄŸiÅŸtirmek için daha az enerjiye ihtiyaç duyarlar. MR sıvı teknolojisinin ticari geliÅŸimindeki dünya lideri ise, titreÅŸim ve hareket kontrolleriyle ilgilenen Cary's Lord Cooperation. Ä°lk ticari baÅŸarısını 1997'de, 18 tekerlekli kamyonların süspansiyonlarında MR sıvısı teknolojisinden yararlanarak elde eden ÅŸirket, eski bir General Motors tedarikçisi olan Delphi Cooperation ile birlikte MR sıvısını otomobil süspansiyon sistemlerinde uyguladılar.MagneRide adını verdikleri bu uygulama ilk kez Cadillac'ın Seville modelinde görüldü. Åžimdi ise bir convertible roadster olan XLR'nin standart ekipmanları arasında yer alıyor ve bazı diÄŸer modellerde opsiyonel olarak kullanılıyor. Sistemi oluÅŸturan sensörler yolun yüzeyini görüntülemekle kalmıyor aynı zamanda sarsıntının gerekliliÄŸiyle ilgili bir bilgi akımı saÄŸlıyor. Amortisör pistonunun içindeki elektro-manyetik bobin ise sürekli deÄŸiÅŸen hareket seviyesini düzenlemek için sıvının yoÄŸunluÄŸunu ayarlayan bir manyetik alan yaratıyor.Geleneksel süspansiyondan farklı olarak bu sistem, elektro-mekanik sübaplara veya aşınan küçük hareketli parçalara sahip deÄŸil. Böylece süspansiyon sisteminde mekanik parçaların kullanım oranı yüzde 40 azalıyor. Ayrıca düşük frekanslarda gerçekten iyi bir kontrol saÄŸlayabiliyor. Bu teknoloji aynı zamanda daha yumuÅŸak bir sürüş saÄŸlarken aracın yol tutuÅŸunu da arttırıyor. Tek sorunu ise yüksek fiyatı... 2002'de üretimine baÅŸlamasından bu yana MagneRide süspansiyona sahip yaklaşık 100 bin otomobil satılmış. Åžimdiye kadar yalnızca General Motors tarafından sadece lüks modellerde kullanılan teknolojinin maliyeti düştüğü taktirde daha ucuz otomobillerde de yaygınlaÅŸacağı belirtiliyor.DiÄŸer bir otomotiv devi Ford Motors ise, MR sıvılarının farklı uygulama biçimlerini araÅŸtırıyor. Ford, hala aşırı pahalı bu sıvıların bir gün otomotiv süspansiyonlarında çok kullanışlı olacağını düşünüyor. Bu nedenle, akıllı sıvıları otomatik debriyajda kullanmak için araÅŸtırmalar yapıyor. Ford Bilimsel AraÅŸtırma Laboratuvarlarında üzerinde çalışılan tasarımlar mekanik debriyajla kıyaslandığında çok daha yumuÅŸak. Böylece, gürültü azalırken araç da hafif bir ÅŸekilde harekete geçiyor. Ford, ayrıca daha sessiz klima kompresörleri üretmek için akıllı sıvıları kullanmanın yollarını da arıyor.Depreme karşı binaları koruyorMikro iÅŸlemciler ve sensörler gibi, akıllı sıvıların kontrolü için kullanılan teknolojilerdeki sürekli geliÅŸme yeni pazarlar da yaratıyor. ÖrneÄŸin Lord, MR sıvılarını çamaşır makinelerinin sarsılmasını azaltmak için kullanılabileceÄŸini ortaya çıkardı. Bu sistem iÅŸe yaradı, fakat en önemli engel yine yüksek maliyetler oldu. Bu sıvıları daha büyük yapılarda gözlemlemek de mümkün. Japon Ulusal Yükselen Bilim ve Yenilikler Müzesi'nde, Lord'un geliÅŸtirdiÄŸi sismik ayarlı MR sıvı amortisör kullanılıyor. Binanın yapısına entegre edilen sistem, olası bir depreme karşı ÅŸok emici olarak tasarlanmış. Bu sayede bina enerji emilimi ile hasara karşı korunuyor.Amerika'da bulunan CSA Albuquerque Mühendislik, MR sıvıları temelli titreÅŸim azaltıcı bir sistem geliÅŸtirdi. Bu sistem roket fırlatılırken uydulara zarar verebilecek sarsıntıyı azaltıyor. Aynı zamanda bu sıvılar, titreÅŸimleri azaltarak uyduların daha iyi görüntüler elde etmesini saÄŸlıyor. DiÄŸer bir askeri kullanım alanı ise Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nde araÅŸtırılıyor. Normal koÅŸullarda giymek üzere sıvıyla doldurulmuÅŸ, esnek, rahat ve kurÅŸun geçirmez bir üniforma üzerinde çalışılıyor.ER sıvılarının kullanım alanları çok daha yavaÅŸ geliÅŸiyor, çünkü sıvıyı daha yoÄŸun veya katı halde tutabilmek için çok daha fazla enerjiye ihtiyaçları var. Ancak, son zamanlarda bu alanda önemli bilimsel geliÅŸmeler gerçekleÅŸmekte. Bu demek oluyor ki, ER sıvılarını da piyasada görmemize de az bir süre kalmış. EÄŸer enerji harcama problemi aşılabilirse MR sıvılarına göre daha avantajlı hale geçebilirler. Aktif hale gelebilmeleri için hacimli manyetiklere gereksinimleri yok ve sadece birkaç çift elektrota bağımlılar. Özellikle dokunmatik sistemlerde uygulanabilirler. Bununla ilgili bir fikir görme engellilerin kabartma okuyabilmesi ve yazabilmesi için kullanılması.Â