The science of friction -- and its surprising impact on our lives | Jennifer Vail

Transcriber: Joseph Geni Reviewer: Camille Martínez

Çeviri: Yasin Basaran Gözden geçirme: Sara Ozturk

I have to admit that it's a lot of fun

İnsanlar gelip işimi sorduklarında

when people ask me what I do for my job,

bunun çok komik olduğunu kabul etmem gerek

because I tell them I literally rub things together.

çünkü onlara nesneleri birbirine sürttüğümü söylüyorum.

This sounds ridiculous,

Bu kulağa saçma geliyor

just rubbing things together.

çünkü sadece nesneleri birbirine sürtüyorum.

But it has a technical name:

Ama bunun teknik bir adı var:

tribology.

Triboloji.

T-r-i-b-o-l-o-g-y,

T-r-i-b-o-l-o-j-i,

from the ancient Greek word "tribos,"

Antik Yunanca "tribos" sözcüğünden geliyor.

which means "to rub."

Anlamı da "sürtmek."

It's a funny-sounding word you've probably never heard before,

Muhtemelen daha önce duymadığınız komik bir kelime

but I promise you,

ama size söz veriyorum,

discovering it changes your experience with the physical world.

bunu keşfetmek fiziksel dünya deneyimizi değiştirecek.

Tribology has given me amazing projects.

Triboloji bana mükemmel projeler sağladı.

I've worked on materials that fly, and I've worked on dog food --

Daha önce uçabilen materyallerle, hatta köpek maması ile de çalıştım.

a combination that doesn't sound like one person has any business doing

Bir insanın sadece birkaç yıl içinde

in the span of just a couple years,

uğraşma ihtimali düşük bir bileşim.

until you start to view the world through a tribological lens.

Ta ki dünyaya triboloji gözünden bakana kadar.

And I think you'll be surprised

Bence bazı çok büyük sorunları azaltmada azıcık tribolojinin

at how significant a little bit of tribology can be

in alleviating some very large problems.

ne kadar önemli olabileceğine şaşıracaksınız.

Tribology is the study of friction, wear and lubrication.

Triboloji sürtünme, aşınma ve yağlama araştırmasıdır.

You have all experienced all three of these things.

Bu üç şeyin tümünü de daha önce deneyimlemişsinizdir.

Remember the last time you tried to move a heavy object across the floor,

En son ağır bir nesneyi zeminde ittirmeye çalıştığınızı hatırlayın.

and you could just feel something resisting you?

Size direnen bir şey hissettiniz mi?

That would be friction.

İşte bu sürtünmeydi.

Friction is the force that opposes motion.

Sürtünme, harekete karşı koyan kuvvettir.

Wear is the loss or transfer of material.

Aşınma, materyalin aktarımı veya yok olmasıdır.

It's the reason you have to replace your favorite shoes,

En sevdiğiniz ayakkabınızı değiştirme nedeniniz budur

because eventually the soles disappear.

çünkü zamanla tabanları yok olur.

Lubricants are used to reduce friction and wear.

Yağlayıcılar, aşınma ve sürtünmeyi azaltır.

They loosen up those stubborn rusted bolts that just otherwise will not budge.

Yerinden oynamayan inatçı paslı çivileri gevşetir.

But tribology is also defined as the science of interacting surfaces

Ama triboloji, yüzeyleri göreceli hareket halinde etkileşime geçirme

in relative motion.

olarak da bilinir.

So, interacting surfaces in relative motion:

Yüzeyleri göreceli hareket halinde etkileşime geçirmekten bahsedelim.

there are a lot of those in the world.

Aslında bu dünyada sık yaşanan bir şey.

As you're sitting there right now, are you wiggling your foot at all

Şu anda otururken ayaklarınızı da sallıyor musunuz

veya koltuğunuzda sağa sola kayıyor musunuz?

or maybe shifting around in your seat?

Bilin bakalım ne oluyor? Triboloji oluyor.

Because guess what? Tribology is happening.

Even the smallest shift in your seat

Koltuğunuzda en minik hareket bile

involves two surfaces moving relative to each other.

birbiriyle göreceli hareket eden iki yüzey içerir.

And your tribological interaction for the shift

Hareket için sizin triboloji etkileşiminiz

will be different than the person next to you.

yanınızdaki kişiden farklı olacaktır.

This is because the clothes you're wearing

Çünkü giydiğiniz kıyafetler

change the friction between you and the seat.

siz ve koltuk arasındaki sürtünmeyi değiştirir.

If you're wearing silk, it's a little easier to squirm around in the seat

Eğer ipek giyerseniz koltukta kıpırdamak

than if you're wearing wool.

yüne göre daha kolay olur.

That's because the friction is lower for silk.

Çünkü ipeğin sürtünmesi daha düşüktür.

If you're moving your ankle or wiggling your ankle at all,

Ayak bileğinizi oynatınca veya azıcık hareket ettirince

did it make a popping sound?

çıtlama sesi çıkardı mı?

You've had that, right?

Sizde de oluyor, değil mi?

You get up, you move around, and some joint cracks or pops.

Ayağa kalkıp hareket edince bir eklem çatırdayıp çıtlar.

Thank you for that sound, tribology.

Bu sesin sorumlusu da triboloji.

That sound can come from the fluid that lubricates your joints

Bu ses, hareket ederken eklemlerinizi yağlayan

just moving around.

sıvıdan gelebilir.

You're essentially releasing gas bubbles in that fluid.

Aslında bu sıvıdaki gaz kabarcıklarını salıyorsunuz.

That sound can also come from the tendons simply moving over each other.

Bu ses, birbiri üzerinde hareket eden tendonlardan da çıkabilir.

Pretty common in the ankle,

Ayak bileğinde çok olur

so any of my fellow foot-wigglers out there

yani sevgili ayak çıtlatanlar,

may suddenly find themselves curious about the tribology of tendons.

tendon tribolojisi birden merakınızı çekebilir.

But how does one become a tribologist like me?

Ama biri nasıl benim gibi tribolojist olur?

It starts when you're a kid, of course.

Tabii ki olay çocukken başlıyor.

I was a ballerina growing up.

Büyürken balerindim.

I reached the level where I was dancing on my toes,

Ayaklarımın ucunda dans etme, ya da "en pointe"

or "en pointe."

seviyesine gelmiştim.

Now, when you're dancing en pointe, you're wearing those amazing shoes,

"En pointe"'de dans ederken, o mükemmel ayakkabılar giyilir

but they can be slippery on the stage.

ama bunlar sahnede kayabilir.

The last thing you want to do when you're trying to dance on your toes

Ayak ucunda dans ederken isteyeceğiniz son şey

is to slip and fall.

kayıp düşmektir.

So we had boxes of stuff called rosin.

Bu yüzden kutu kutu reçinemiz vardı.

We would step into the rosin, put a light coating on our shoes.

Reçineye hafifçe basıp ayakkabımıza ince bir doku verirdik.

Rosin comes from tree sap

Reçine, ağaç özsuyundan gelir

and, in its powdered form, makes things less slippery.

ve toz halindeyken nesneleri daha az kaygan yapar.

You learned real fast as a dancer

Ayakkabınıza sürülecek

how much was the right amount to put on your shoes,

doğru miktarı dansçıyken çabucak öğrenirsiniz

because if you didn't put enough on, you were probably going to slip

çünkü yeterince sürmezseniz ayakkabınız ve sahne arasındaki

due to the low friction between your shoe and the stage.

düşük sürtünmeden dolayı muhtemelen kayardınız.

Best case scenario,

En iyi senaryoda

you're the clumsy ballerina on stage,

sahnede sakar bir balerin olursunuz

but the worst case scenario would be an injury.

ama en kötü senaryodaysa yaralanırsınız.

Already, I was optimizing and manipulating friction.

İşte, sürtünmeyi en iyi hale getirip manipüle ediyordum.

You see, I was destined to be a tribologist.

Tribolojist olmak kaderimde vardı.

(Laughter)

(Gülüşmeler)

But you were also a junior tribologist.

Ama siz de kıdemsiz bir tribolojisttiniz.

When you used crayons or colored pencils,

Pastel boya veya renkli kalem kullanırken

you knew that the harder you pressed, the darker the color.

kaleme bastırdıkça rengin koyulaştığını biliyordunuz.

You also knew this meant you were going to have to sharpen

Bunun, pastel boyayı veya renkli kalemi daha sık açmak

that crayon or colored pencil more frequently,

demek olduğunu da biliyordunuz

because it was wearing down faster.

çünkü böyle daha hızlı aşınıyordu.

Now let's talk about those enticing shiny waxed floors

Şimdi, üzerinde kaydığınız, o çekici ve parlak,

that you just had to slide across.

cilalı zeminler hakkında konuşalım.

You knew if you put on a pair of socks,

Çorap giydiğinizde

you were going to get a really good slide across that floor.

zeminde gerçekten iyi kayacağınızı bilirdiniz.

Good luck trying to do that barefoot.

Hadi bunu bir de yalın ayak deneyin bakalım.

Master manipulators of friction.

İşte sürtünmenin usta manipülatörleri.

All kids are tribologists.

Tüm çocuklar tribolojisttir.

What about us as adults?

Peki ya biz, yetişkinler?

At some point today, you brushed your teeth.

Bugün bir ara dişinizi fırçaladınız.

I hope.

Umarım.

(Laughter)

(Gülüşmeler)

This is tribology in action.

İşte bu eylem halinde tribolojidir.

The toothpaste and toothbrush are working to remove or wear

Diş macunu ve fırçası dişinizden plağı

temizlemeye ve aşındırmaya yarar.

the plaque from your teeth.

For the record, my dad is a dentist.

Bilginiz olsun babam da dişçi.

Never thought my career was going to circle back to the family business.

Kariyerimin, yine babamın işine yöneleceğini hiç düşünmemiştim.

But one day, we found ourselves speaking the same language

Ama bir gün plak temizliğini incelemek

when I was tasked with developing a test to investigate plaque removal.

için test geliştirme görevim varken kendimizi aynı dili konuşurken bulduk.

Sounded simple enough,

Kulağa kolay geliyordu,

until I started to look at it as a tribologist,

ta ki olaya bir tribolojist olarak bakana kadar.

and then it became incredibly complex.

Sonra inanılmaz derecede karmaşıklaştı.

You have hard materials -- those would be your teeth --

Katı materyallerimiz var -- bunlar dişlerimiz oluyor --

soft materials like your gums, the toothpaste, the toothbrush.

ve diş eti, diş macunu ve fırçası gibi yumuşak materyallerimiz de var.

There's lubrication -- the form of saliva and water --

Tükürük ve su biçimde yağlama da mevcut

the dynamics of the person doing the brushing and more.

ve diş fırçalayan kişinin dinamikleri ve daha fazlası.

I promise if we put diamonds in your toothpaste,

Eminim ki diş macununuza elmas koyarsanız

you're going to remove that plaque.

o plağı yok edersiniz.

Probably going to remove your teeth as well.

Muhtemelen dişlerinizi de yok edersiniz.

So there's a fine balance to be had between wearing the plaque away

Yani diş plağını kaldırmak ile diş ve diş etlerinize zarar vermemek

and not damaging your teeth and gums.

arasında hassas bir denge vardır.

We're brushing our teeth because we ate.

Yemek yediğimiz için diş fırçalarız.

Eating is another routine thing we all do.

Yemek de hepimizin yaptığı başka bir iş.

Seems simple enough.

Oldukça basit görünüyor.

But it's another field of tribology,

Ama bu da tribolojinin konusu

and it's not so simple.

ve o kadar basit de değil.

You have the food, which will break and wear while you're eating,

Bir tarafta yemek yerken parçalanıp aşınan gıdalar var.

and that food is interacting with your teeth, your tongue,

Bu gıdalar dişleriniz, diliniz, tükürüğünüz ve boğanızla

your saliva, your throat.

etkileşime geçiyor.

And all of those interactions are going to influence your experience of eating.

Tüm bu etkileşimler yeme deneyiminizi etkileyecek.

I think you can all recall a moment where you tried something new

Bence hepinizin şöyle bir anısı vardır, yeni bir şey deniyorsunuz

and you just found yourself going,

ve kendinizi şöyle buluyorsunuz:

"Well, it tastes alright.

"Tadı fena değil.

I really don't like that texture."

Kıvamını pek sevmedim."

Tribologists are looking at lubricity, the coefficient of friction,

Tribolojistler, yağlılığa, sürtünme katsayısına

as ways to connect mouth feel and texture to what you're experiencing,

ağızdaki his ve kıvamı deneyimlerinize bağlamanın yolu olarak bakıyor.

so that if we're changing the formulations of what we're eating and drinking

Böylece yiyip içtiklerimizin formülasyonlarını değiştirirsek

so the sugar content or fat content are different,

yani şeker ve yağ içeriği farklı olursa

how does that change mouth feel?

bu ağızdaki hissi nasıl değiştirecek?

How do we quantify that?

Bunun miktarını nasıl ölçeriz?

This is what tribologists are looking to solve.

İşte tribolojistlerin çözmeye çalıştığı da bu.

And while my colleagues were in one corner of this lab

Meslektaşlarım bir laboratuvar köşesinde,

looking at the fat content of yogurt,

yoğurdun yağ içeriğine bakarken

I was in another corner

ben de başka bir köşede

studying dog food.

köpek maması inceliyordum.

That lab smelled really good, by the way, let me tell you.

Bu arada laboratuvar gerçekten çok güzel kokuyordu.

We all brush our teeth on a regular basis.

Hepimiz düzenli olarak dişlerimizi fırçalarız.

How many of us brush our pets' teeth?

Peki ya kaçımız evcil hayvanlarımızın dişlerini firçalıyoruz?

Animals as adults commonly get periodontal disease,

Yetişkin hayvanlar yaygın olarak diş hastalığı geçiriyor,

so we really should be brushing their teeth,

yani onların dişlerini de fırçalamamız lazım.

and more pet owners are starting to do this.

Bunu yapan evcil hayvan sahipleri artıyor.

I know my best friend is really great at brushing her cat's teeth, somehow.

En iyi arkadaşım, nasıl oluyorsa, kedisinin dişini harika fırçalıyor.

Good luck trying to do that with my cat.

Kendi kedim için imkansız bir şey.

So what pet food suppliers are trying to do

Bu yüzden mama satıcıları, ödül mamalarına

is incorporate plaque removal in things like treats.

plak temizleme maddesi yerleştirmeye çalışıyor.

If you have a dog,

Köpeğiniz varsa

you may have observed that you give a dog a treat,

köpeğinize ödül maması verdiğinizde

and it magically seems to disappear after just one bite.

bir ısırışla yok olduğunu görmüş olabilirsiniz.

So the added challenge here is:

Buradaki zorluk şu:

How do you remove plaque when you have one bite?

Mama tek ısırıkta bitiyorsa plağı nasıl temizlersiniz?

I developed a benchtop test to study this problem,

Sorunu incelemek için tezgah üstü testi geliştirdim

and to do so, I had to mimic the oral system of dogs:

ve bunu yapmak için köpeklerin ağız sistemlerini

their teeth, plaque, saliva.

dişlerini, plaklarını, tükürüklerini taklit etmek zorunda kaldım.

And I used friction and wear measurements

Bu ödül mamasının plağı temizlemedeki

to study the effectiveness of that treat on removing plaque.

etkisini araştırmak için sürtünme ve aşınma ölçümleri kullandım.

If you're sitting there right now thinking about the last time

Eğer köpeğinizin dişlerini fırçalamadığınızı düşünüyorsanız

you didn't brush your dog's teeth, you're very welcome.

rica ederim.

But what's the big deal with tribology?

Peki tribolojinin olayı ne?

Let me give you one more example.

Size bir örnek daha vereyim.

No matter where you are right now, you got to this location somehow.

Nerede yaşarsanız yaşayın, bir şekilde buraya geldiniz.

Maybe you walked or rode your bike,

Belki yürüyerek veya bisikletle.

but for most people in this room, you probably came in a car.

Ama bu odadaki çoğu kişi muhtemelen arabayla geldi.

Just think about all the tribological systems in a car.

Arabanızdaki tribolojik sistemleri bir düşünün.

You have your personal interactions with the car,

Arabayla olan kişisel etkileşimleriniz var.

the car's interactions with the road

Arabanın da yolla, kaputun altıyla

and everything under the hood and in the drivetrain.

ve güç aktarma organlarıyla etkileşimleri var.

Some routine maintenance is directly connected to tribology.

Rutin bir bakım, tribolojiyle doğrudan ilgilidir.

You know how many miles your tires are recommended for using

Lastikleri değiştirmeden önce kaç kilometre kullanım

before you replace them.

önerildiğini bilirsiniz.

You regularly check the treads on those tires.

Lastik dişlerini düzenli olarak kontrol edersiniz.

You're actively monitoring the wear of your tires.

Lastiklerinizin aşınmasını aktif şekilde gözlüyorsunuz.

Tribology is the study of wear and friction,

Triboloji, aşınma ve sürtünmenin incelenmesidir

and with tires, friction can be the difference between a safe arrival

ve lastiklerde sürtünme bir yere güvenle varma ve araba kazası

and a car accident.

arasındaki fark olabilir.

This is because the friction between your tires and the road

Çünkü lastikleriniz ve yol arasındaki sürtünme

will influence your acceleration, your deceleration

hızlanma ve yavaşlamanızı

and your stopping distance.

ve duruş mesafenizi etkileyecektir.

As a driver, you instinctively already know how important friction is,

Sürücü olarak içten içe, sürtünmenin önemini biliyorsunuz

because you know that when the roads are wet,

çünkü yollar ıslakken kaygan olduğu için

they're more dangerous because they're slippery.

daha tehlikeli olduğunu da biliyorsunuz.

This is because the water is reducing the friction

Bunun nedeni suyun lastiğiniz ve yol arasındaki

between your tires and the road.

sürtünmeyi azaltmasıdır.

You may recall that friction is the force that opposes motion,

Hatırlayın; sürtünme harekete karşı koyan kuvvettir.

so water reducing that force means it's now easier for you to move,

Yani bu kuvveti azaltan su hareket etmenizi kolaylaştırır

hence it's more slippery when the roads are wet.

bu nedenle yollar ıslakken daha kaygan hale gelir.

Something else to consider

Üzerinde durulacak başka bir konu

is that overcoming friction takes energy,

sürtünmeyi aşmanın enerji gerektirmesi

so you're losing energy to friction.

yani sürtünmeye enerji harcamanızdır.

This is one way your tires can influence your fuel efficiency.

Lastikleriniz yakıt performansınızı böyle etkileyebilir.

And, in fact, did you know that about one-third of the fuel

Aslında içten yanmalı motorlu bir araca koyduğunuz yakıtın

that you put into your internal combustion engine vehicle

üçte birinin sürtünmeyi aşmaya

will be spent overcoming friction?

harcanacağını biliyor muydunuz?

One-third.

Üçte biri.

Tribology research has helped us reduce friction

Triboloji araştırmaları sürtünmeyi azaltmamıza yardım edip

and therefore increase fuel efficiency and reduce emissions.

yakıt performansını arttırmış ve emisyonları düşürmüştür.

Holmberg and Erdemir have actually done some great studies

Holmberg ve Erdemir harika çalışmalar yürüterek

showing the impact tribology research can have

triboloji araştırmasının enerji sarfiyatımızı

on reducing our energy consumption.

azaltmadaki etkisini gösterdi.

And they found that, looking over the span of 20 years,

20 yıllık zaman dilimine baktıklarında yolcu taşıtlarının

we had the opportunity to reduce

enerji sarfiyatını %60 azaltma

the energy consumption of passenger vehicles

fırsatımız olduğunu gördüler.

up to 60 percent.

%60 azaltma.

When you think about all the cars in the world,

Dünyadaki tüm arabaları düşündüğünüzde

that's a lot of energy we can save.

bu, tasarruf için çok enerji demek.

It's part of the nearly nine percent of our current global energy consumption

Yazarlar, güncel küresel enerji sarfiyatının yaklaşık yüzde dokuzundan

that the authors identified tribology can help us save.

triboloji ile tasarruf sağlanabileceğini belirtiyor.

That's a significant amount of energy.

Bu önemli miktarda bir enerji.

So when you look at the numbers, tribology can do some amazing things.

Yani rakamlara baktığınızda triboloji harika işler çıkarabilir.

My colleagues have identified up to 20 quads of energy

Meslektaşlarım, sadece ABD'de tasarrufu sağlanabilecek

we can save across the US alone.

20 kuad enerji saptadılar.

To put this in perspective:

Buna şu açıdan bakalım.

one quad of energy is roughly equivalent to 180 million barrels of oil,

Bir kuad enerji kabaca 180 milyon petrol varile eşittir.

and tribology can help us save 20 times that.

Triboloji bunun 20 katının tasarrufunu sağlayabilir.

This is through new materials, new lubricants,

Bu tasarruf, yeni materyaller, yeni yağlayıcılar,

novel component design,

yeni bileşen tasarımı

doing things like making wind turbines more efficient and reliable.

ve rüzgar türbinlerini daha verimli ve güvenilir hale getirmekle sağlanır.

This happened just by putting 31 people in a room

Bunu gerçek kılan dünyaya

who viewed the world through a tribology lens.

triboloji gözünden bakan, bir odadaki 31 kişiydi.

Imagine the opportunities that will reveal themselves

Daha çok insan etrafta tribolojiyi gördükçe

as more of us start to see tribology all around.

kendini gösterecek fırsatları hayal edin.

My favorite projects right now are in aerospace applications.

Şu anda en sevdiğim projelerim hava-uzay uygulamalarında.

I love reducing wear and friction in these challenging environments.

Bu zorlu ortamlarda aşınma ve sürtünmeyi azaltmayı seviyorum.

I can make materials and parts

Harekete karşı koyan daha az kuvvet olması için

that will reduce the friction in moving components and engines

hareketli bileşen ve motorlarda sürtünmeyi azaltacak

so that they have less force opposing their motion.

materyal ve parçalar yapabilirim.

Less force to move means they require less power,

Harekete karşı daha az kuvvet daha az güç gerektirmek demektir.

so you can use a smaller actuator,

Böylece, daha hafif, yakıt tasarruflu

which would weigh less,

daha küçük

which saves fuel.

bir aktüatör kullanabilirsiniz.

I can also help make parts that last longer through lower wear.

Daha düşük aşınmayla daha uzun kullanımlı parçalar da yapabilirim.

This will reduce material waste

Bu da atık maddeyi azaltacak

and also means we're manufacturing the parts less frequently,

ve parçaları daha nadir üretmemizi sağlayacaktır.

so we're saving energy in manufacturing.

Yani imalatta enerjiden tasarruf edeceğiz.

I encourage you to start seeing tribology in the world around you

Size önerim, çevrenizdeki dünyada tribolojiyi görmeye başlamanız

and to think about how you would improve those interacting surfaces you experience.

ve deneyimlediğiniz etkileşimli yüzeyleri nasıl geliştireceğinizi düşünmeniz.

Even the smallest improvements

En küçük gelişmelerin bile

really add up.

toplama etkisi olacaktır.

Tribology may be a funny-sounding word,

Triboloji kulağa komik gelen bir kelime olabilir

but it has a huge impact on our world.

ama dünyamıza etkisi büyük.

Thank you.

Teşekkür ederim.

(Applause)

(Alkışlar)