Bilim insanları, yüksek performans özelliklerini çevresel duyarlılıkla birleştiren biyo-tabanlı grafen köpükler geliştirdi. Süngerimsi kemik yapısı ve bitki dokuları gibi biyolojik sistemlerden ilham alınarak tasarlanan malzemeler, yüksek gözenekliliklerine rağmen dayanıklı bir yapı sunuyor.
Fosil kaynaklı kimyasallar yerine yenilenebilir ham maddeler kullanılarak üretilen köpüklerin, üretim süreçlerinin çevresel etkisini azaltması hedefleniyor. Bu yönüyle malzeme, sürdürülebilir üretim çalışmalarında kullanılabilecek alternatifler arasında değerlendiriliyor.
Avrupa Birliği tarafından desteklenen Bio.3DGREEN projesi kapsamında geliştirilen grafen köpükler, Laser Zentrum Hannover koordinatörlüğünde 14 farklı ortağın çalışmasıyla ortaya çıkarıldı. Malzemenin özellikle havacılık ve otomotiv sektörlerindeki endüstriyel uygulamalar için tasarlandığı belirtildi.
Grafenin üç boyutlu bir ağ yapısında düzenlenmesi, köpüklere hem esneklik hem de güç kazandırıyor. Tekrarlanan basınçlara dayanabilen malzeme, baskı ortadan kalktığında başlangıçtaki şekline geri dönebiliyor. Düşük yoğunluğuna karşın yüksek mekanik dirence sahip olan köpükler, mekanik şokları emerek enerjinin dağılmasına da yardımcı oluyor.
Geleneksel köpüklerden farklı olarak biyo-tabanlı grafen köpüklerin zaman içinde bozulmadan yapısal bütünlüğünü koruyabildiği ifade edildi. Bu özellik, malzemenin uzun ömürlü kullanım gerektiren endüstriyel alanlar açısından öne çıkmasını sağlıyor.
Bununla birlikte malzemenin eklemeli imalat süreçlerinde kullanılması yeni teknik gereksinimleri beraberinde getiriyor. Kaplanmış metal partikülleri ile bitkisel yağdan elde edilen özel macun, üretim sırasında kendine özgü bir besleme sistemi gerektiriyor. Araştırmacılar ayrıca malzemenin en hassas şekilde işlenebilmesi için uygun lazer dalga boyunu belirlemeye çalışıyor.
Üretim tekniklerinin geliştirilmesiyle birlikte biyo-tabanlı grafen köpüklerin laboratuvar çalışmalarından ticari uygulamalara geçişinin hızlanması bekleniyor.
