tasarim-tt

[tasarim-tt]

Plastik 📌

Plastik diyince aklınıza ne geliyor? Doğa kirliliği, plastikten oluşan çöp adalar, kirlilik gibi şeyler mi? Yoksa sinema mı geliyor? Televizyon, oyun konsolları, bilgisayarlar mı geliyor? Benim birincisi geliyor. Ve bu durumdan rahatsızım. Ama dünyamızın yok olmasından da rahatsızım. Nasıl oldu bu durum peki? Böyle çok sevdiğimiz bir şey nasıl en büyük düşmanlarımızdan biri oldu? Plastik ve insanlık toksik bir ilişkide gibi görünüyor. Hadi ilişkimizi biraz inceleyelim.  

Plastiği şu an baktığımız her yönde görebiliriz. Ancak bu durum hep böyle değildi. Aslında günlük yaşamda kullandığımız malzemelerle karşılaştırıldığında bunların en yenisi plastik sayılabilir. Peki bu kadar yeni olan bir materyal nasıl bu kadar her yerde olabilir? Bu sorunun cevabını John Wesley Hyatt’da bulabiliriz. Hyatt nitroselülozu kafur çözücüsüyle çözerek selüloiti bulmuştur. Bu buluş herkesin hayatını etkilemişti ancak en çok etkilenen orta sınıf oldu. Çünkü bu madde pahalı olan ve orta sınıfın erişiminin dışında olan birçok materyali taklit edebiliyordu. Bu da orta sınıfın üst sınıfa geçme arzusuna, ya da en azından dışardan öyle görünebilmesine katkı sağladı. Aynı zamanda o dönemde fotoğraf makinelerinde film olarak cam kullanılıyordu. Selüloit ile bu durum da değişti ve filmler selüloitten yapılmaya başlandı. Bu da maliyet, taşıma zorluğu gibi birçok sorunu ortadan kaldırmış oldu. Hatta bir sürü kareyi bir araya getirip bir stop motion tekniğini ortaya çıkarmasıyla sinemayı ortaya çıkardı.  

Selüloz aslında plastiğin sadece bir kısmı. Bahsetmekle bitmeyecek bir sürü farklı plastik çeşidi var ve biz bunları her gün kullanıyoruz. Aslında sorun da burada başlıyor. Plastik ucuz olması ve kullanım alanının say say bitmeyecek olmasından dolayı her yere yayılmış durumda. Ancak bu bizim için kolaylık sağlasa da doğa için çok büyük zorluklar yaratıyor. Çünkü plastik kolay kolay yok olmuyor. Geri dönüştürülmek zorunda. Burada da bize pay düşüyor. Ancak bence tüm sorumluluk kullanıcın üzerine atılmamalı. Bu kadar çok plastik üretip ‘’Geri dönüştürün’’ demek yerine tasarım kararlarımızı gözden geçirmeyi düşünebiliriz.  

Dinlediğim bir TED konuşmasında (https://www.youtube.com/watch?v=jjsrmFUmyh4 ) mikroplastiklerin çeşitli nedenlerle her yerde olduğuna ve hem bizim hem doğanın bu durumla başa çıkmakta ne kadar zorlandığından bahsediliyor. Ve konuşmacı plastiğin uzun süre yok olmadığından ancak bizim kullan-at ürünlerimizi bile plastikten üretmemizin absürtlüğünden bahsediyor. Ve çok da haklı. Tabii ki plastiğin hava geçirmemesi, maliyetinin düşük olması, erişilebilirliği gibi faktörlerle biz bu tasarım kararlarını alıyoruz. Ancak bu faktörler dünyamızı mahvetmeye değer mi gerçekten? Bu faktörleri sağlayan başka malzemeler yok mu? Örneğin plastik poşet yerine kese kağıdına geçemez miyiz? Veya filelere? Veya pamuktan yapılmış torbalara? Aslında cevap evet, evet geçebiliriz. Ancak burada bir alışılmışlık ve koca bir maliyet sorunu ile karşı karşıya kalıyoruz. Evet kullanıcının üzerinde bir geri dönüştürme yükü var ancak bu yük tasarımcıdan da muaf değil. Hep birlikte bu işi düzeltebileceğimizi düşünüyorum ben. Özellikle bu dönemde bilinçlenme bir tık kadar uzağımızdayken. Bu bir tık uzaklıktaki bilgiye nasıl mı ulaşıyoruz? Yine plastikle. İşte böyleyken böyle, hem seviyoruz hem nefret ediyoruz bu malzemeden. Nefretimizin nedenleri gayet açıkken sevmemizin nedenlerini araştırmadan pek de fark edemiyoruz maalesef. Aslında çok açık bir çözümü var. Akıllı kullanım. Neyi nerede kullanacağımızı bilmek, kullandığımızı geri dönüştürebilmek, kullan-at kültürünü elimizden geldiğince reddedebilmek. Belki de böylece plastiği sevebilir ve dünyamızı biraz daha koruyabiliriz.

[tasarim-tt]

Beton 🏢

Etrafımızda sürekli gördüğümüz bir malzeme var. Üzerinde yürüdüğümüz ama aynı başımızı soktuğumuz bir malzeme. Kaçınılması imkansıza yakın malzemelerden biri bu. Beton. Peki nasıl yapılıyor bu beton? Neyden yapılıyor? İlk kimler yapmış?  

Betonu ilk kez Romalılar keşfetmiş. Aslında biraz da şans eseri olan bu durum şu şekilde gelişiyor: Napoli’nin biraz dışında Pozzuoli adlı bir kasabada keşfediliyor tarihin ilk betonu. Pozzuoli aslında Latince putere adından gelmekte. Putere de kokuşmuş, kötü kokan demek. Tabii ki öylesine verilmiş bir isim değil. Pozzuoli gerçekten de kokuşmuş bir kasabaymış sebebi ise çok yakındaki volkandan gelen sülfür. Ama bu koku aslında çok da kötü sayılmaz çünkü Romalıların medeniyetini inanılmaz bir şekilde geliştirecek bir malzeme olan betonu bulmalarını sağlamış. Çünkü bu volkan bölgedeki silikat kayaçlarının fazlaca ısınmasına yol açmış. Toplanan bu kayaç kumlarının içine çakıl taşı ekleyen Romalılar tarihin ilk betonu böylelikle keşfetmiş olmuşlar.  

Peki modern beton nasıl yapılıyor? O da şu şekilde: İlk önce kalsiyum karbonata ihtiyacımız var. Bunu da kireç taşında bulabiliriz. Aynı zamanda silikat içeren kayaçlara ihityacımız var. Bunu da çok kolay bulabiliriz çünkü yerkabuğumuzun %90’ı bundan oluşuyor. Bu malzemeleri su ile karıştırmamız lazım ancak bir problem var. Bunlar kayaç. Yani çok kolay erimeyeceklerdir. Bu yüzden 1450 °C’ye kadar ısıtmamız gerekiyor. Böylelikle eriyen taşların kendilerini oluşturan kimyasal bağları kırılır ve yeni kimyasal bağlar oluşur. Bu karışıma aluminyum ve demir içeren kayaçlar da eklendi mi işlem tamamlanır. Ve elinizde çimento olmuş olur. Bu çimentoya da su eklerseniz jöle kıvamında bir karışım elde edersiniz. Zamanla bu jöle içerisinde suyla birlikte yeni kimyasal bağlar oluşur ve ‘’kuruma’’ dediğimiz işlem gerçekleşir. Aslında gerçek bir kuruma değildir bu çünkü su içeride sıkışmıştır ve betonun malzemelerinden biridir. Buharlaşıp tamamen yok olmaz, bir ara malzeme değildir. Bu işlemden sonra ise elinizde beton olmuş olur.  

[tasarim-tt]

Aerojel🍮

 Biraz da aerojelden bahsedelim. Aslında çok ilginç bir hikayesi var bu enterasan malzemenin. Günümüzde uzayda yıldız tozu toplayan malzeme göze çok korkutucu gözükebilir. Bana öyle olmuştu en azından. Uzayda kullanılan malzemeleri hep çok yüksek teknolojili ve anlayamayacağım konseptler olduğunu düşünür, öğrenmekten çekinirdim. Aslında evet yüksek bir teknoloji ama biraz komik bir malzemeden esinlenerek üretilmiş. Bunu öğrenmek bir malzemenin ne kadar yüksek teknolojiyle üretilirse üretilsin aslında etrafımızda olan ve bizden çok da uzak olmayan malzemelerden esinlenebildiğini fark ettirdi. 

 Bu yıldız tozu toplayan süper malzemenin hikayesi aslında jöleyle başlıyor. Evet, şu farklı renklerde olan saydam ve sallanan tatlıyla başlıyor bu hikaye aslında. Samuel Kistler adında bir kimyager bu enterasan tatlının sıvı mı yoksa katı mı olduğuna karar vermeye çalışırken katı bir forma hapsolmuş bir sıvı olduğuna karar vermiş. Ancak bu onun için yeterli olmamış. Jöleyi oluşturan bu sıvıyı çıkardığımız zaman jölenin iç iskeletinin ayakta kalıp kalamayacağını sorgulamaya başlamış.  

Bu noktada aslında bilgi dışında bir şeyler öğrenmiş oldum. Yazımın başında da bahsettiğim gibi bir malzeme çok kompleks, öğrenmesi ve anlaması çok zor gibi gelse de aslında kökü çok basit malzemeleri merak etmekle başlıyor. Yani aslında bütün bu etrafımızda gördüğümüz malzemeler meraklı beyinlerin birtakım malzemeleri irdelemesiyle ortaya çıkmış. Yani hiçbir şey bizim öğrenmemiz için fazla kompleks değil. Kökenleri gayet erişilebilir malzemeleri merak etmekle başlıyor. Bu da beni yeni şeyler öğrenmek için cesaretlendirdi açıkçası. Devam edelim.  

 Kistler jöleyi sıvısından ayrıştırabilmek için sıvı yerine gaz kullanmıştır. Basınçlı kapta gerçekleştirilen bu deney sırasında gaz da kolaylıkla jölenin iç iskeletinden ayrıştırılmış ve elimizde sadece iç iskelet kalmıştır.  

Bu iç iskelet yani aerojel aslında dünyadaki en hafif malzeme. Sebebi ise %99.8’inin havadan, yani boşluktan oluşması. Bu da onu dünyanın en iyi yalıtım malzemesi yapıyor. Sebebi ise ısıyı iletecek atomların yokluğu.  

Peki bu malzeme uzayda nasıl kullanılıyor? Yıldız tozu toplamak için. Bunun için  de seçilmiş malzeme olmasının sebebi yine %99.8’inin havadan oluşması. Çünkü bu malzemedeki %0.02’lik katı kısım malzemenin içine dağılmış ve ağ gibi sarmış durumda. Yani içeride bir labirent oluşturuyor. Ve bu şekilde bu malzemeye çarpan toz parçacıkları malzemenin içinden kaçamıyor ve sıkışıp kalıyor. Bu da bizim aerojeli Dünya’ya geri getirip içindekileri incelememize olanak sağlıyor.  

Kistler zamanında bu malzemenin potansiyelini insanlara anlatmak için çok çaba sarf etmiş ancak yıldız tozu toplamaya başlaması Kistler’in ölümünden sonra gerçekleşmiştir. Bu aslında öyle çok önemli bir bilgi değil, ancak benim aklımda kaldı. Umarım şimdi bu malzemeyle yaptıklarımızı görüp ‘’haklıymış’’ dediğimizi duyuyordur.  

[tasarim-tt]

Çikolata 🍫

Küçükken çikolata yerken ellerime bulaşırdı hep ve ben bundan şikayet ederdim. Bir gün babam bunun iyi bir şey olduğunu ve çikolatanın kaliteli olduğunu gösterdiğini, zaten vücuduna değdiğinde erimesi gerektiğini söylemişti. Ben de nedense bunu hiç unutamadım ve bu sene malzeme dersimin katkılarıyla bu unutamadığım sözün detaylarını ve nedenlerini öğrenme şansı yakaladım ve bu yüzden çok mutluyum. Kişisel olarak hep merak  ettiğim bazı şeyleri öğrendim.

Çikolatanın ana maddesi kakao yağıdır. Bu yağın belki de en önemli ve çikolatayı çikolata yapan özelliği vücut ısısında erimesi. Bu kakao yağından losyonlar yapılmasını da mümkün kılıyor. Çikolatadaki cevheri ise sıvı çikolatayı katı olarak saklayabilmemizi ve yediğimiz zaman sıvılaşabilmesini sağlaması. Bunu öğrenmek açıkçası benim çikolata yeme alışkanlıklarımı değiştirdi. Çikolatayı artık daha yavaş bir şekilde tüketiyorum çünkü sıvılaşmasına, daha doğrusu yapılış amacına ulaşmasına tanık olmak benim için ayrı bir zevk haline geldi.  

Çikolata ile ilgili öğrendiğim ve yeme alışkanlığımı değiştiren bir başka özellik ise farklı kakao yağlarının farklı çikolatalar yaratması oldu. Kakao yağını kakao yağı yapan özelliklerden belki de en belirgin olanı trigliserit molekülü. Bu molekülün birbiri üzerinde hangi şekilde istiflendiği farklı kristaller elde edilmesine olanak veriyor. Bu farklı kristaller de farklı çikolatalar elde etmemizi sağlıyor. Aslına bakarsak hepsi çikolata ancak işimize yarayan farklılıkları erime noktalarının farklı olması. Örneğin tip 1 ve tip 2 kakao yağı kristallerinden yapılan çikolatalar vücut ısısında değil de 16 °C’de eriyor. Peki bunu nerede kullanabiliriz? Dondurmaların üzerinde! Vücut ısımızda eriyen çikolataları kullansaydık dondurmanın soğukluğundan dolayı o ısıya ulaşması çok üzün sürecek ve biz o zevki tadamamış olacaktık.

Çikolata insanların yaratıcılığını gözler önüne seren bir malzeme aslında. Çok farklı şekillere sokulabiliyor, farklı özellikleri çok zekice çözümlerle farklı alanlarda kullanılabiliyor ve hatta ne kadar globalleşsek de ülkeden ülkeye farklı çikolata kültürlerimiz var. Avrupalı biri Amerikan çikolatası denediğinde çok asidik bir tatla karşılaşabiliyor mesela.  

Tip 3 ve tip 4 kristallerden yapılan çikolatalar ise zamanla daha kararlı olan tip 5’e dönüşüyorlar. Bu da çikolatanın içindeki birtakım şeker ve yağdan kurtulmasını gerektiriyor. Bu işlem de chocolate blooming olarak geçiyor. Yani çikolatanın üstündeki beyaz lekeler. Bir çikolata aldığımda ve güzel kağıdını açtığımda bu durumla karşılaştığımda çok canım sıkılıyordu eskiden. Çünkü bozuk sanıyordum ne kadar annem bozuk olmadığını iddia etse de. Meğerse annem haklıymış ve yemekte bir sorun yokmuş. Artık yeni bir çikolatada bu durumla karşılaştığımda eskisi kadar hayal kırıklığına uğramıyorum. Sadece görsel olarak o parlak pürüzsüz yüzeyi göremediğim için üzülüyorum o kadar.  

Tabii ki bunların hepsini öğrenirken kolonileşmenin ve tarihin pek de ‘’lezzetli’’ olmayan yönlerini görmekten kaçmak mümkün olmadı, ama bu başka bir hikaye.

[tasarim-tt]

Kağıt📜

Kağıdın tarihi anlatılırken genelde papirüsten ve parşömenden bahsedilerek başlanır. Kullanış yöntemi olarak bu doğru bir yaklaşım olsa da teknik olarak papirüs de parşömen de kağıt değildir. 

Papirüs, Mısırlıların icat ettiği bir ürün. Nil nehrinin kenarında yetişen bitkilerin saplarından elde edilir. Saplar ince ince soyularak ezilir ve 3 gün suda bekletilir.  

Parşömen ise hayvan derilerinin yüzüldükten sonra gerdirilerek temizlendikten sonra kurutulmasıyla üretilen bir tür yazı aracıdır.  

Gerçek kağıt ise ağaçtan üretilir. İlk olarak Çin’de bambu ağaçlarından üretilmiştir.  

Ağacın içerisinde selüloz, ve bu selülozu birbirine bağlayan ve bir çeşit yapıştırıcı rolü üstlenen lignin bulunur. Kağıt üretimi için ise selülozun ligninden ayrıştırılması gerekir. Bu işleme de delignifikasyon denir. Bu işlemden sonra elde ettiğimiz kağıda beyaz not kağıdı değildir. Bu kağıtları elde etmek için ise elimizdeki karışıma kimyasal açıcı ve tebeşir tozu şeklinde kalsiyum karbonat eklememiz gerekir.  

Kağıt ile ilgili anlatılabilecek çok şey var aslında. Benim malzeme dersinde en çok ilgimi çeken malzemelerden biri oldu kağıt. Özellikle orijinal paranın sahte paradan ayrıştırılması,hediye paketlerinde kullanılan parlak kağıtlar, fazlasıyla kaygan ve ince hissettiren ve not kağıtlarından farklı olduğunı belli eden fiş kağıtları veya kredi kartlarındaki janus partiküllerinin kullanımı gibi bizim hayatımızda artık sıradanlaşmış olayların mekaniğini öğrenmek fazlasıyla ilginçti.  

Kağıtla ilgili bir başka ilginçlik ise bizim kağıtla aramızda olan duygusal bağ. Kağıdı hayatımızdan çıkarmak için muadili olan bir malzemeye geçebilmemiz gerekir ancak asıl sorun bundan daha derinde gibi gözüküyor. Kağıdın da aslında plastik kadar doğaya zararlı olabileceği söyleniyor. Ancak elektronik bir kitap yerine hala hepimiz kağıtlara basılmış kitapları kullanıyoruz. Yaptığımız çizimleri dijitalde de yapabilirken kağıtları tercih ediyoruz. Bu bağı koparmanın neden bu kadar zor olduğunu bilmiyorum ama yüzyıllardır kullandığımız ve bilgiye erişmek için bir araç olarak gördüğümüz, veya her elimize kağıt aldığımızda kendimize yeni bir şey kattığımız ve bir nevi eski bizi geride bıraktığımızı düşünüyor ve bu yüzden kopamıyor olabiliriz. Sebep her ne olursa olsun kağıt uzun zaman sonra bile vazgeçebileceğimiz, yerine başka malzemeler koyabileceğimiz bir ürün gibi gözükmüyor.

[tasarim-tt]

Metaller Üzerine Notlar pt.2 🪨

Kurşun rahat şekil alır. Altın (saf haliyle), aliminyum da böyledir. Bunlara başka atomlar ilave edilerek bu yapı kalıcı olarak değiştirilebilir. Dislokasyon şekil değiştirmeye yarar. Dislokasyonu arttırmak için farklı bir atom eklenir. Alaşım oluşur. 

 Dislokasyon = şekil değiştirmeye yarar. 

 Her metal birbiriyle alaşım yapmaz. Alaşım dislokasyonu önler. Yani maddeyi daha dayanıklı, sert yapar. Dislokasyon ses hızında gerçekleşir. Fcc yazanlar yumuşak metaller. Kolay şekillendirilebilirler. Ymk kolay şekillendirilir. Sıkı dokulu çünkü. Bcc hacim merkezli kübik demek. Body centered. Demir böyle.

 Dislokasyon yeni bağlar kurabilmektir. Bunun için de atomların birbirine yakın olması gerekir. Alaşımlar katı çözetilerdir. 

Demiri artı karbon = Çelik 

Demir + çok fazla karbon = Dökme Demir 

  Demire karbon ekleyince erime noktası düşüyor. Demirin içindeki karbon belli bir yüzdeye kadar çelik diyoruz. Karbon miktarı artarsa dökme demir diyoruz. Karbon oranı düşükse daha kolay şekillendiriyoruz. Yüksekse dislokasyon kısıtlanıyor ve şekillendirme zor oluyor bu yüzden sıvı hale getirip şekillendirmemiz gerekiyor o yüzden de adı dökme demir. Kolayca kırılabiliyor  karbon oranı fazla olduğu için. Buna da gevrek malzeme denir.

 Samurayda dışarda yüksek karbon var dislokasyon kısıtlı yani şekillendirmesi az. İçinde ise düşük karbonlu çelik var o da dayanıklı olması anlamına geliyo. İçi yumuşak dışı sert. Soğuk şekil verme dövme demek. Gevreğin tersi süneklik. Bakır safken yumuşak olmasına rağmen alaşımları çok çeşitli.

[tasarim-tt]

Kemiklerimiz ve Samuray Kılıçları?🤔

[tasarim-tt]

Metaller Üzerine Notlar 🪨

Sıcaklık değişimiyle demir alaşımı bcc’den(hmk) ymkya dönüşebilir. 

 Tokluk malzemenin ne kadar darbeyi absorb edebilme gücü. Seramik tok değil mesela çat diye kırılıyor çünkü. Araba kaportaları bu yüzden metalden yapılıyor seramikten yapılmıyor. Metal seramikten daha tok olduğu için. Metalik bağdan dolayı tokluk oluşur. Metalik bağlar da diğer kimyasal bağlardan (kovalent, iyonik gibi) daha güçlü. Buradaki güç ifadesi tokluk anlamında güçlülük.

 Dislokasyon da metalik bağdan dolayı oluşuyor, kovalent veya metalik olsa gevrek olurlardı. Yani hiç darbeyi söndürmez, direkt atomlar birbirine iletir ve malzeme çat diye kırılırdı.

 Düşük karbonlu çelik kaynak yapılarak kullanılabilir kolayca işlenebilir çünkü dislokasyon mevcut. Bu da malzemedeki atomların sabitlenmediği anlamına geliyor yani onları istediğimiz yönde düzenleyebiliriz. Yani dislokasyon malzemeyi kendi istediğimiz şekilde şekillendirebildiğimiz anlamına geliyor.  Ama karbon miktarı artar ve dökme demire dönerse o zaman kaynak çok yapılamaz ve malzeme gevrek olur. 

 Su verme işlemi suya daldırma demek.Temperleme uzun süre suda bekletip yumuşatma anlamına geliyor ve dövmenin olumsuz etkilerini yok etmeye yarıyor.

 Aynı malzeme için süneklik azalınca tokluk da azalır.