Zirkonya nanopartiküllerini kullanarak ‘basınç anizotropisini’ tespit etmek

Tsukuba Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, zirkonya nanopartiküllerinin kristal yapısının her yönden uygulanan tekdüze basınç altında sabit kaldığını, ancak anizotropik basınç altında değiştiğini keşfettiler. Bu benzersiz özelliğin, geleneksel yöntemler kullanılarak değerlendirilmesi zor olan basınç anizotropisinin saptanması ve değerlendirilmesi için yeni teknolojilere yol açması bekleniyor.

Zirkonya yüksek mekanik dayanıma, ısı direncine ve aşınma direncine sahip seramik bir malzemedir. Endüstriyel ürünlerden tıbbi ve dişçilik malzemelerine kadar çeşitli uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Zirkonya, normal koşullar altında oda sıcaklığında monoklinik fazı stabil olan çeşitli kristal yapılara sahip olabilir. Zirkonya parçacıkları nanometre ölçeğine indirildiğinde normalde yalnızca yüksek sıcaklıklarda oluşan tetragonal faz oda sıcaklığında bile korunabilir.

dergisinde yayınlanan yeni bir çalışmada Avrupa İnorganik Kimya DergisiAraştırma ekibi, tetragonal zirkonya nanopartiküllerine odaklandı ve basıncın nasıl uygulandığına bağlı olarak kristal yapılarının nasıl değiştiğini araştırdı. Her yönden eşit olarak uygulanan hidrostatik basınç altında tetragonal faz büyük ölçüde değişmeden kaldı. Bunun aksine, anizotropik basınç uygulandığında tetragonal faz monoklinik faza dönüştü ve bu dönüşüm, basınç anizotropisi arttıkça daha kolay meydana geldi.

Bu özellikler, bu tür yapısal değişikliklerin, geleneksel yöntemler kullanılarak değerlendirilmesi zor olan basınç anizotropisini tespit etmek ve değerlendirmek için kullanılabileceğini göstermektedir. Yaklaşımın, gıda işleme, ilaç ve malzeme araştırmaları da dahil olmak üzere yüksek basınçlı teknolojilerin kullanıldığı birçok alanda uygulama bulması bekleniyor.