Magical metals, how shape memory alloys work - Ainissa Ramirez

Çeviri: Esra Çakmak Gözden geçirme: Can Boysan

Today we're talking about weird materials

Bugün uzayda, robotlarda

that we use in space, in robots and in your mouth.

ve ağzınızın içinde kullandığımız ilginç materyallerden bahsedeceğiz.

I'm talking about shape memory alloys.

Şekil hafızalı alaşımlardan bahsediyorum.

Like the name says,

Adından da anlaşıldığı gibi,

these are metals that remember different shapes.

bunlar farklı şekilleri hatırlayabilen metaller.

To understand how these metals work,

Bu metallerin nasıl çalıştığını anlayabilmek için

we've got to talk about atoms and organizing.

atomlardan ve düzenden bahsetmemiz gerek.

Let's talk about atoms first.

Önce atomlardan bahsedelim.

Atoms are tiny bits of matter that you cannot see with your eye

Atomlar, gözünüzle göremeyeceğiniz minik madde parçalarıdır

yet they make up everything in our world,

fakat evrenimizdeki her şeyi oluştururlar;

from the chair that you're sitting on to your cell phone.

oturduğunuz sandalyeden, cep telefonunuza kadar.

Atoms have some surprising ways of behaving too.

Atomların şaşırtıcı davranış şekilleri de mevcuttur.

We'll talk about that shortly.

Birazdan buna döneceğiz.

Now, how big is an atom?

Pekâlâ, bir atom ne kadar büyüktür?

Well, imagine pulling one of your hairs out of your head

Kafanızdan bir saç tanesi koparıp

and whittling it like a stick 100,000 times.

bunu bir odun parçası gibi yüz bin kez yonttuğunuzu hayal edin.

One of those shavings would be the width of an atom.

O talaş parçalarından birisi, bir atomun genişliği kadar olacaktır.

They're that small.

İşte bu kadar küçükler.

Now let's talk about atoms and organizing.

Şimdi de atomlardan ve düzenden bahsedelim.

You may not know this, but atoms arrange themselves

Bunu bilmiyor olabilirsiniz fakat atomlar,

biz insanların kendimizi düzenleme şeklimize benzer bir şekilde

similar to the way we humans arrange ourselves.

kendilerini düzenlerler.

Sometimes they sit in rows, like we do

Bazen bizim otobüste veya uçakta yaptığımız gibi

on a bus or an airplane.

aynı sırada otururlar.

We call that seating arrangement a phase.

Bu oturma düzenine hâl diyoruz.

Other times they sit diagonal from each other,

Bazen de sinema salonlarında veya stadyum koltuklarında olduğu gibi

sort of like seats in a movie theater or sports stadium.

birbirlerine çapraz gelecek şekilde otururlar.

This is another phase.

Bu da başka bir hâl.

When atoms move from one seating to another

Atomlar bir koltuktan diğerine geçtiğinde

this is called a phase change.

buna hâl değişimi diyoruz.

Phase changes are all around us.

Hâl değişimleri her yerde.

You may already know about water's phases:

Suyun hâllerini çoktan biliyor olmalısınız:

solid, liquid and gas.

katı, sıvı ve gaz.

Many other materials have phases like that too.

Diğer birçok materyalin de bunun gibi hâlleri vardır.

Some of them have several solid phases.

Bazılarının birkaç katı hâli vardır.

OK. Back to those shape memory alloys we mentioned before.

Evet, daha önce bahsettiğimiz şekil hafızalı alaşımlara geri dönelim.

When we say that the metals remember their different shapes,

Metallerin kendi farklı şekillerini hatırladıklarını söylediğimizde

what we're really saying is they remember different seating arrangements

aslında atomların farklı oturma düzenlerini hatırladıklarını kastediyoruz.

of atoms. When the atoms rearrange,

Atomlar yeniden düzenlendiklerinde

the metal moves from one shape to another.

metal bir şekilden başka bir şekle girer.

Let's look at a phase change in action.

Hâl değişimine canlı bir şekilde göz atalım.

Here I have a metal wire that is made out of nickel and titanium.

Burada nikel ve titanyumdan yapılmış metal tel var.

This metal wire is a shape memory alloy,

Bu metal tel, şekil hafızalı bir alaşım,

and I'm going to make it switch between its different shapes

çakmak ısısını kullanarak onun farklı şekillere girmesini sağlayacağım.

using heat from a lighter.

Watch this.

Takip edin.

I'm going to wrap this wire around my finger

Bu teli parmağıma saracağım

and then heat it.

ve sonra ısıtacağım.

Amazing!

Bu harika!

That wire returns to a straight line, when I heat it.

Isıttığımda tel düz bir şekle dönüyor.

Let's try that again.

Tekrar deneyelim.

I'm going to wrap it around my finger, and heat it.

Teli parmağıma saracağım ve ısıtacağım.

Yep, that's still amazing.

Evet, hâlâ harika.

Not only is it amazing, this is weird,

Sadece harika da değil,

ayrıca garip çünkü metaller genellikle böyle yapmazlar.

because metals generally don't do that.

Here's a paper clip. When I heat it, I get nothing.

Ataşı ısıttığımda hiçbir şey olmuyor.

What we're seeing is the shape memory wire changing phases when it gets hot.

Şekil hafızalı telin ısındığındaki hâl değişimini görüyoruz.

When the wire is cold, atoms are in a diagonal arrangement,

Tel soğuduğunda atomlar çapraz bir düzen alıyorlar.

like the movie theater seating, we talked about before.

Daha önce bahsetmiştik, sinema salonunda olduğu gibi.

We call this a monoclinic arrangement,

Buna monoklinik düzen adını veriyoruz

and scientists will call this phase martensite.

ve bilim insanları bu hâle martensit diyorlar.

When I heated up the wire,

Teli ısıttığımda atomlar uçak oturma düzeninde sıraya girdiler.

the atoms moved into columns like airplane seating.

This is a cubic arrangement.

Buna kübik düzen deniyor.

Scientists will call this phase austenite.

Bilim insanları buna östenit faz adını veriyor.

So when we added the heat, the atoms shifted positions seamlessly,

Isı eklendiğinde atomlar usulca konumlarını değiştirdiler

and they'll do this forever.

ve bunu sonsuza dek sürdürüyorlar.

They have this coordinated motion, just like members of a tireless marching band.

Yorulmak bilmeyen bando takımı üyesi gibi eş güdümlü hareket hâlindedirler.

Each makes a small shift, but all together those small shifts

Her biri ufak rotasyonlar yaparlar

fakat bütün bu ufak rotasyonlar tamamen farklı şekiller meydana getirir.

create a totally different pattern.

So that's pretty cool, but where do we use these materials?

Oldukça havalı bir durum, peki biz bu materyalleri nerede kullanıyoruz?

Well, if you look in the sky tonight,

Bu gece gökyüzüne bakarsanız

shape memory alloys are at work -

şekil hafızalı alaşımların Mars'ta iş başında olduğu görürsünüz.

on Mars. They're used to move panels on the Mars rover,

Panelleri, çevre incelemesi yapmak amacıyla

so that it can study the environment.

Mars keşif aracında taşırlar.

Like our metal straightened when it was heated,

Metalimizin ısındığında düzleşmesi gibi,

the metals holding the panels will move when electrically heated.

panelleri tutan metaller de elektrikle ısındığında hareket ederler.

When we stop heating the shape memory metal,

Şekil hafızalı metalleri ısıtmayı bıraktığımızda

the panel will return back, due to an opposing spring.

karşıt bir bükülmeden dolayı panel eski hâline döner.

Back on Earth, shape memory alloys are used to open up clogged arteries

Dünya'da şekil hafızalı alaşımlar,

stentle, yani geçiş açmaya zorlayan küçük açılır kapanır yaylar sayesinde

as stents, which are small collapsible springs

that force open passages.

tıkalı atardamarları açarlar.

Shape memory alloys are also used to move robots,

Şekil hafıza alaşımları ayrıca robotları hareket ettirmede,

toy butterflies, teeth in braces, and for a perfect fit every time,

oyuncak kelebeklerde, diş tellerinde

ve her seferinde mükemmel kavrayış sağlayan

shape memory wires are used as underwires in bras.

sütyen balenlerinde kullanılır.

Now you know Victoria's secret.

Artık Victoria'nın sırrını çözdünüz!

By popping a bra into the dryer, it'll be brand new every time.

Kurutucuya bir sütyen atarak

her zaman ilk günkü kadar yeni kalmasını sağlayabilirsiniz.

So whether it's on Mars or in your mouth, small atomic movements

Mars'ta veya ağzınızda,

küçük atom hareketleri büyük değişimler yaratabilir

can create huge changes,

and understanding the way atoms behave

ve atomların davranış prensiplerini kavramak,

allows us to make materials that make our world a better place.

dünyamızı daha iyi bir hâle getiren materyaller yaratmamıza katkı sağlar.