Çok Fonksiyonlu Yapı: Geleceğin Hava Kuvvetleri sistemleri, gömülü sensör ve ağ bileşenleri ile çok işlevli malzeme uçak gövdelerine entegre edilecek.

By Fouad Sabry

Çok İşlevli Yapı Nedir?

Çok işlevli malzeme kompozit bir malzemedir. Yapıların geliştirilmesine yönelik geleneksel yaklaşım, yük taşıma işlevini ve diğer işlevsel gereksinimleri ayrı ayrı ele almaktır. Ancak son zamanlarda, çok işlevli biyolojik sistemlerin nasıl çalıştığına ilişkin son keşiflerin rehberliğinde, bütünleşik yük taşımayan işlevlere sahip yük taşıyan malzemelerin ve yapıların geliştirilmesine ilgi arttı.

Nasıl Yararlanacaksınız

(I) Aşağıdaki konularla ilgili bilgiler ve doğrulamalar:

Bölüm 1: Çok işlevli yapı

Bölüm 2: Kompozit malzeme

Bölüm 3: İşlevsel olarak derecelendirilmiş malzeme

Bölüm 4: Elektrik direnci ve iletkenlik

Bölüm 5: Termal iletkenlik

Bölüm 6: Karbon nanotüp

Bölüm 7: Biyolojik sistem

Bölüm 8: Biyolojik Bozunma

(II) Çok işlevli yapı hakkında genel olarak en çok sorulan soruları yanıtlama.

(III) Çok işlevli yapının birçok alanda kullanımına ilişkin gerçek dünya örnekleri.

(IV) Çok işlevli yapı teknolojilerini 360 derece tam olarak anlamak için her sektörde 266 gelişmekte olan teknolojiyi kısaca açıklayan 17 ek.

Bu Kitap Kimler İçin

Profesyoneller, lisans ve lisansüstü öğrenciler, meraklılar, hobiler ve her türlü çok işlevli yapı için temel bilgi veya bilgilerin ötesine geçmek isteyenler.

• Language: Türkçe
• Publisher: Bir Milyar Bilgili [Turkish]
• Release date: Jan 27, 2022

Book preview

Yazarın Diğer Kitapları

1 - Plazma İtici Gücü

2 - Darbeli Patlatma Motoru

3 - Tarım Robotik

4 - Kapalı Ekolojik Sistemler

5 - Kültürlü Et

6 - Dikey Tarım

7 - Otonom Araçlar

8 - Otonom İhA'lar

9 - Otonom Robotik

10 - Otonom Silahlar

11 - Arkoloji

12 - 4D Baskı

13 - Kubbeli Şehir

14 - Dağıtılmış Defter

15 - Dijital Para Birimi

16 - Merkezi Olmayan Finans

17 - Akıllı Makineler

18 - Aerogel

19 - Amorf Metal

20 - Biyoplastik

21 - İletken Polimer

22 - Kriyojenik Tedavi

23 - Dinamik Zırh

24 - Fullerene

25 - Grafen

26 - Çip Üzerinde Laboratuvar

27 - Yüksek Sıcaklık Süperiyozitesi

28 - Manyetik Nanopartiküller

29 - Manyetoreolojik Sıvı

30 - Mikroakışkanlar

31 - Süper Hızlılık

32 - Metamalzeme

33 - Metal Köpük

34 - Çok Fonksiyonlu Yapı

35 - Nanomalzemeler

36 - Programlanabilir Madde

37 - Kuantum Noktası

38 - Silicene

39 - Süper Yutka

40 - Sentetik Elmas

41 - Zaman Kristali

42 - Yarı Saydam Beton

43 - Beyin Bilgisayar Arayüzü

44 - Sürü Zekası

The Author'dan Dizi

Havacılıkta Gelişen Teknolojiler

1 - Plazma İtici Gücü

2 - Darbeli Patlatma Motoru

Tarımda Gelişen Teknolojiler

1 - Tarım Robotik

2 - Kapalı Ekolojik Sistemler

3 - Kültürlü Et

4 - Dikey Tarım

Otonom Şeylerde Gelişen Teknolojiler

1 - Otonom Araçlar

2 - Otonom İhA'lar

3 - Otonom Robotik

4 - Otonom Silahlar

İnşaatta Gelişen Teknolojiler

1 - Arkoloji

2 - 4D Baskı

3 - Kubbeli Şehir

Finansta Gelişen Teknolojiler

1 - Dağıtılmış Defter

2 - Dijital Para Birimi

3 - Merkezi Olmayan Finans

Bilgi Teknolojisinde Gelişen Teknolojiler

1 - Akıllı Makineler

Malzeme Biliminde Gelişen Teknolojiler

1 - Aerogel

2 - Amorf Metal

3 - Biyoplastik

4 - İletken Polimer

5 - Kriyojenik Tedavi

6 - Dinamik Zırh

7 - Fullerene

8 - Grafen

9 - Çip Üzerinde Laboratuvar

10 - Yüksek Sıcaklık Süperiyozitesi

11 - Manyetik Nanopartiküller

12 - Manyetoreolojik Sıvı

13 - Mikroakışkanlar

14 - Süper Hızlılık

15 - Metamalzeme

16 - Metal Köpük

17 - Çok Fonksiyonlu Yapı

18 - Nanomalzemeler

19 - Programlanabilir Madde

20 - Kuantum Noktası

21 - Silicene

22 - Süper Yudka

23 - Sentetik Elmas

24 - Zaman Kristali

25 - Yarı Saydam Beton

Nörobilimde Gelişen Teknolojiler

1 - Beyin Bilgisayar Arayüzü

Robotikte Gelişen Teknolojiler

1 - Sürü Zekası

Bir Milyar Bilgili

Çok fonksiyonlu yapı

Gelecekteki Hava Kuvvetleri sistemleri, gömülü sensör ve ağ bileşenleri ile çok fonksiyonlu malzeme hava çerçevelerine entegre edilecektir

Fouad Sabry

Telif hakkı

Fouad Sabry tarafından 2021 © Çok İşlevli Yapı Telif Hakkı. Tüm Hakları Saklıdır.

Tüm hakları saklıdır. Bu kitabın hiçbir bölümü, yazardan yazılı izin alınmadan, bilgi depolama ve alma sistemleri de dahil olmak üzere herhangi bir biçimde veya herhangi bir elektronik veya mekanik yolla çoğaltılamaz. Tek istisna, bir incelemede kısa alıntılar yapabilen bir gözden geçiren tarafından yapılır.

Fouad Sabry tarafından tasarlanan kapak.

Bu kitap bir kurgu eseri. İsimler, karakterler, yerler ve olaylar ya yazarın hayal gücünün ürünleridir ya da hayali olarak kullanılır. Gerçek kişilere, yaşayan veya ölenlere, olaylara veya bölgelere herhangi bir benzerlik tamamen tesadüfidir.

Bonus

[e-mail] Çok Fonksiyonlu Yapı: Gelecekteki Hava Kuvvetleri sistemleri gömülü sensörlü çok fonksiyonlu malzeme hava çerçevelerine ve ağ bileşenlerine entegre olacak konu satırıyla bir e-posta gönderebilir ve bu kitabın ilk birkaç bölümünü içeren bir e-posta alacaksınız.

Fouad Sabry

1BK web sitesini ziyaret edin:

www.1BKOfficial.org

Önsöz

Bu kitabı neden yazdım?

Bu kitabı yazma hikayesi 1989'da İleri Düzey Öğrenciler Ortaokulu'nda öğrenciyken başladı.

Şu anda birçok gelişmiş ülkede bulunan STEM (Bilim, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik) Okulları gibi.

STEM, öğrencileri bilim, teknoloji, mühendislik ve matematik olmak üzere dört özel disiplinde disiplinler arası ve uygulamalı bir yaklaşımla eğitme fikrine dayanan bir müfredattır. Bu terim genellikle okullarda bir eğitim politikasını veya müfredat seçimini ele almak için kullanılır. İşgücü gelişimi, ulusal güvenlik endişeleri ve göçmenlik politikası üzerinde etkileri vardır.

Kütüphanede her öğrencinin herhangi bir kitabı seçmekte ve 1 saat boyunca okumakta özgür olduğu haftalık bir ders vardı. Sınıfın amacı, öğrencileri eğitim müfredatı dışındaki konuları okumaya teşvik etmektir.

Kütüphanede, raflardaki kitaplara bakarken, 5 bölümde toplam 5.000 sayfa olan devasa kitaplar fark ettim. Kitap adı etrafımızdaki her şeyi anlatan Teknoloji Ansiklopedisi, from mutlak sıfırdan yarı iletkenlere, hemen hemen her teknoloji, o zamanlar renkli illüstrasyonlar ve basit kelimelerle anlatıldı. Ansiklopediyi okumaya başladım ve tabii ki haftalık 1 saatlik derste bitiremedim.

Ben de babamı ansiklopediyi almaya ikna ettim. Babam hayatımın başında, ilk bilgisayar ve ilk teknoloji ansiklopedisi için tüm teknoloji araçlarını satın aldı ve her ikisinin de kendim ve kariyerim üzerinde büyük bir etkisi var.

Bu yılın aynı yaz tatilinde tüm ansiklopediyi bitirdim ve sonra evrenin nasıl çalıştığını ve bu bilgiyi günlük sorunlara nasıl uygulayabileceğimi görmeye başladım.

Teknolojiye olan tutkum 30 yıldan daha uzun bir süre önce başladı ve hala yolculuk devam ediyor.

Bu kitap, okuyuculara lisedeyken yaşadığım muhteşem deneyimi yaşatma girişimim olan Gelişen Teknolojiler Ansiklopedisinin bir parçasıdır, ancak 20.

Gelişen Teknolojiler Ansiklopedisi 365 kitaptan oluşacak ve her kitap tek bir gelişen teknolojiye odaklanacak. Kitabın sonundaki Yakında bölümünde, gelişmekte olan teknolojilerin listesini ve endüstriye göre kategorize etmelerini okuyabilirsiniz.

Okuyuculara bir yıllık süre içinde her gün tek bir gelişen teknoloji hakkındaki bilgilerini artırma şansı verecek 365 kitap.

Giriş

Bu kitabı nasıl yazdım?

Gelişen Teknolojiler Ansiklopedisinin her kitabında, doğrudan insanların zihninden anlık, ham arama içgörüleri elde etmeye, gelişen teknolojiyle ilgili sorularını yanıtlamaya çalışıyorum.

Her gün 3 milyar Google araması var ve bunların% 20'si daha önce hiç görülmedi. İnsanların düşüncelerine doğrudan bir çizgi gibidirler.

Bazen bu 'Kağıt sıkışmasını nasıl kaldırırım' oluyor. Diğer zamanlarda, sadece Google ile paylaşmaya cesaret edebilecekleri can sıkıcı korkular ve gizli özlemler.

Çok Fonksiyonlu Yapı hakkında kullanılmamış bir içerik fikri altın madeni keşfetme arayışımda, Google gibi arama motorlarından gelen verileri otomatik olarak tamamlayıp dinlemek için birçok araç kullanıyorum, ardından her yararlı ifadeyi ve soruyu hızla ortaya çıkarıyorum, insanlar Çok İşlevli Yapı anahtar kelimesi etrafında soruyorlar.

Bu, yeni, ultra kullanışlı içerik, ürün ve hizmetler oluşturmak için kullanabileceğim bir insan içgörüsü altın madenidir. Senin gibi nazik insanlar gerçekten istiyor.

İnsan aramaları, insan ruhunda şimdiye kadar toplanan en önemli veri kümesidir. Bu nedenle, bu kitap canlı bir üründür ve sürekli olarak Çok Fonksiyonlu Yapı ile ilgili yeni sorular için daha fazla cevapla güncellenir, tıpkı sizin ve benim gibi insanlar tarafından sorulur, bu yeni gelişen teknolojiyi merak eder ve bu konuda daha fazla bilgi almak ister.

Bu kitabı yazmanın yaklaşımı, insanların Çok Fonksiyonlu Yapı etrafında nasıl arama yaptığı konusunda daha derin bir anlayış elde etmek, mutlaka kafamdan düşünmem gereken soru ve sorguları ortaya çıkarmak ve bu soruları süper kolay ve sindirilebilir kelimelerle cevaplamak ve kitabı basit bir şekilde dolaşmaktır.

Bu yüzden, bu kitabı yazmaya gelince, mümkün olduğunca optimize edilmesini ve hedef edilmesini sağladım. Bu kitap amacı, insanların Çok Fonksiyonlu Yapı hakkındaki bilgilerini daha iyi anlamalarına ve büyütmelerine yardımcı olmaktır. İnsanların sorularını mümkün olduğunca yakından cevaplamaya ve çok daha fazlasını göstermeye çalışıyorum.

Halkların sahip olduğu soruları ve sorunları keşfetmenin ve doğrudan cevap vermenin ve kitabın içeriğine içgörü, doğrulama ve yaratıcılık eklemenin harika ve güzel bir yoludur - hatta sunumlar ve teklifler. Kitap, zengin, daha az kalabalık ve bazen şaşırtıcı araştırma taleplerini ortaya çıkarır. Hiç şüphe yok ki, bu yaklaşımı kullanarak kitabı okuduktan sonra potansiyel okuyucuların zihinlerinin bilgisini artırması bekleniyor.

Bu kitabın içeriğini her zaman taze hale getirmek için benzersiz bir yaklaşım uyguladım. Bu yaklaşım, arama dinleme araçlarını kullanarak insanların zihinlerini dinlemeye bağlıdır. Bu yaklaşım bana yardımcı oldu:

Okuyucularla tam olarak nerede olduklarıyla tanışın, böylece bir akorda çarpan ve konuya daha fazla anlayış getiren alakalı içerikler oluşturabilirim.

Parmağımı sıkıca nabızda tutun, böylece insanlar bu yeni teknoloji hakkında yeni şekillerde konuştuklarında güncellemeler alabilir ve zaman içinde eğilimleri izleyebilirim.

Gizli soru hazinelerini ortaya çıkarın, içeriğin farklılığını artıran ve ona kazanan bir avantaj sağlayan beklenmedik içgörüleri ve gizli nişleri keşfetmek için ortaya çıkan teknoloji hakkında cevaplara ihtiyaç duyar.

Okuyucular tarafından istenen içerik hakkında gutfeel ve tahmin üzerine zaman harcamayı bırakın ve kitap içeriğini insanların ihtiyacı olanlarla doldurun ve spekülasyonlara dayanan sonsuz içerik fikirlerine veda edin.

İnsanların okumak istedikleri ve bilmek istedikleri şeylere (gerçek zamanlı olarak) ön sıradan koltuk almak için sağlam kararlar alın ve daha az risk alın ve arama verilerini cesur kararlar almak, hangi konuları dahil etmek ve hangi konuları hariç tutmak için kullanın.

Günler ve hatta haftalarca zaman kazanmak için bireysel görüşleri manuel olarak elemek zorunda kalmadan içerik fikirlerimi tanımlamak için içerik üretimimi kolaylaştırın.

İnsanların sadece sorularını yanıtlayarak bilgilerini basit bir şekilde artırmalarına yardımcı olmak harikadır.

Bu kitabın yazım yaklaşımının, harmanlandığı ve okuyucular tarafından arama motorlarında sorulan önemli soruları izlediği için benzersiz olduğunu düşünüyorum.

Teşekkür

Kitap yazmak düşündüğümden daha zor ve hayal edebileceğimden daha ödüllendirici. Prestijli araştırmacılar tarafından tamamlanan çalışmalar olmasaydı bunların hiçbiri mümkün olmazdı ve halkın bu gelişen teknoloji hakkındaki bilgisini artırma çabalarını kabul etmek istiyorum.

Özveri

Aydınlanmışlara, olaylara farklı görenlere ve dünyanın daha iyi olmasını isteyenlere -- statükoya ya da mevcut devlete düşkün değiller. Onlarla çok fazla aynı fikirde olmayabilirsiniz ve onlarla daha da tartışabilirsiniz, ancak onları görmezden gelemezsiniz ve onları küçümseyemezsiniz, çünkü her zaman bir şeyleri değiştirirler... insan ırkını ileriye iterler ve bazıları onları deli veya amatör olarak görebilirken, diğerleri deha ve yenilikçiler görür, çünkü dünyayı değiştirebileceğini düşünecek kadar aydınlananlar, bunu yapanlardır ve insanları aydınlanmaya götürenlerdir.

Epigraf

Çok fonksiyonlu malzeme kompozit bir malzemedir. Yapıların gelişimine geleneksel yaklaşım, yük taşıma işlevini ve diğer işlevsel gereksinimleri ayrı ayrı ele almaktır. Bununla birlikte, son zamanlarda, çok işlevli biyolojik sistemlerin nasıl çalıştığına dair son keşiflerin rehberliğinde, entegre yük taşıma dışı işlevlere sahip yük taşıyan malzemelerin ve yapıların geliştirilmesine olan ilgi artmıştır.

İçindekiler Tablosu

Çok fonksiyonlu yapı

Yazarın Diğer Kitapları

The Author'dan Dizi

Çok fonksiyonlu yapı

Telif hakkı

Bonus

Önsöz

Giriş

Teşekkür

Özveri

Epigraf

İçindekiler Tablosu

Bölüm 1: Çok fonksiyonlu yapı

Bölüm 2: Kompozit malzeme

Bölüm 3: İşlevsel olarak dereceli malzeme

Bölüm 4: Elektriksel direnç ve iletkenlik

Bölüm 5: Termal iletkenlik

Bölüm 6: Karbon nanotüp

Bölüm 7: Biyolojik sistem

Bölüm 8: Biyobozunurluk

Epilogue

Yazar Hakkında

Çok yakında

Ekler: Her Sektörde Gelişen Teknolojiler

Bölüm 1: Çok fonksiyonlu yapı

Kompozit malzeme çok fonksiyonlu bir malzemedir. Yapı geliştirmede olağan yaklaşım, yük ve diğer işlevsel ihtiyaçları ayrı ayrı ele almaktır. Bununla birlikte, çok işlevli biyolojik sistemlerin nasıl çalıştığına ilişkin son bulgular, entegre yük taşımayan işlevlere sahip yük taşıyan malzemelerin ve yapıların geliştirilmesine yeniden ilgi uyandırmıştır.

Giriş

Konvansiyonel yapısal malzemelerle çok sayıda yapısal fonksiyonda eşzamanlı iyileştirmeyi başarmak zor olmuştur, ancak kompozit malzemelerin artan kullanımı kısmen bu tür ilerlemeler için verilen sözle motive edilmiştir. Mekanik, elektriksel ve termal fonksiyonlar çok fonksiyonlu örneklerdir. Kompozitlerin çoğunda tipik olarak zayıf iletkenler olan polimer matris malzemeleri kullanılır. Gelişmiş iletkenlik, örneğin kompoziti karbon nanotüplerle güçlendirerek gerçekleştirilebilir.

Işlev

Elektriksel/termal iletkenlik, algılama ve harekete geçme, enerji toplama/depolama, kendi kendini iyileştirme yetenekleri, EMI kalkanı, geri dönüştürülebilirlik ve biyobozunurluk elde edilebilen çeşitli görevlerden sadece birkaçıdır. Ayrıca, yerel malzeme özelliklerinde belirli bir varyasyon elde etmek için bileşimin veya mikroyapının yerel olarak değiştirildiği kompozit malzemeler olan işlevsel olarak dereceli malzemelere bakın. İşlevsel olarak dereceli malzemeler ise belirli işlevler ve uygulamalar için geliştirilebilir.

Yeniden yapılandırılabilir uçak kanatları, akış kontrolü için şekil değiştiren aerodinamik paneller, değişken geometrili motor egzozları, türbin kanatları ve çeşitli rüzgar hızlarında rüzgar türbini konfigürasyonları dahil olmak üzere birçok kullanım mevcuttur. Mikroelektromekanik sistemler (mikro anahtarlar), mekanik bellek hücreleri, valfler, mikropumpslar, güneş hücrelerinde ayarlanabilir yön paneli konumu ve yaratıcı mimari yenilikçi mimarinin örnekleridir (çatılar ve pencereler için uyarlanabilir şekil panelleri), Esnek ve katlanabilir elektronik aletler ve optikler (adaptif optik sistemlerde aktif odaklama için şekil değiştiren aynalar)

{Bölüm 1'i Bitir}

References

A review of recent research on mechanics of multifunctional composite, Journal of Composite Structures 92 (2010) 2793–2810

Sensors and actuators based on carbon nanotubes and their composite J. Composites Science and Technology 68 (2008) 1227–1249

Challenges and opportunities in multifunctional nanocomposite structures for aerospace applications. MRS Bull 2007;32(4):324-34

O. Kolednik, Functionally Graded Materials, 2008 Archived 2010-08-20 at the Wayback Machine

Bölüm 2: Kompozit malzeme

A close-up of the moon Description automatically generated with low confidence

Siyah karbon fiber (takviye bileşeni olarak kullanılır) bir insan saçına kıyasla

A picture containing text Description automatically generated

Kompozitler, tek tek bileşenlerden farklı niteliklere sahip genel bir yapı oluşturmak için birkaç malzeme birleştirilerek oluşturulur.

Kompozit malzeme (bileşim malzemesi olarak da adlandırılır veya ortak adı olan kompozit olarak kısaltılmış) iki veya daha fazla bileşen malzemeden üretilen bir malzemedir. Bu bileşen malzemeler özellikle farklı kimyasal veya fiziksel özelliklere sahiptir ve tek tek elemanların aksine özelliklere sahip bir malzeme oluşturmak için birleştirilir. Bitmiş yapı içinde, kompozitleri karışımlardan ve katı çözeltilerden ayıran ayrı ve ayrı elemanlar kalır.

Tipik mühendislik kompozit malzemeler şunlardır:

Betonarme ve duvarcılık

Kontrplak gibi kompozit ahşap

Fiber takviyeli polimer veya fiberglas gibi güçlendirilmiş plastikler

Seramik matris kompozitler (kompozit seramik ve metal matrisler)

Metal matris kompozitler

ve diğer gelişmiş kompozit malzemeler

Taze malzemenin tercih edilebileceğinin birkaç nedeni vardır. Sıradan malzemelerden daha ucuz, daha hafif, daha güçlü veya daha dayanıklı malzemeler yaygın örneklerdir.

Daha yakın zamanda araştırmacılar, robotik malzemeler olarak bilinen kompozitlere algılama, aktüasyon, hesaplama ve iletişimi aktif olarak dahil etmeye başladılar.

Kompozit malzemeler genellikle binalar, köprüler ve tekne gövdeleri, yüzme havuzu panelleri, yarış arabası gövdeleri, duş kabinleri, küvetler, depolama tankları, taklit granit ve kültürlü mermer lavabolar ve tezgahlar gibi yapılar için kullanılır. Genel otomotiv uygulamalarında da giderek daha fazla kullanılmaktadır.

En gelişmiş örnekler, uzay gemilerinde ve uçaklarda düzenli olarak zorlu koşullarda kullanılır.

Tarih

İlk kompozit malzemeler, saman ve çamurun birleştirilerek bina inşaatı için tuğlalar oluşturularak geliştirilmiştir. Mısır mezar resimleri tuğla üretimindeki antik uygulamayı doğrular.

Wattle ve daub, 6000 yaşın üzerindeki en eski kompozit malzemelerden biridir. Beton aynı zamanda kompozit bir malzemedir ve dünyadaki diğer sentetik malzemelerden daha fazla kullanılır. 2006 yılı itibariyle, her yıl yaklaşık 7,5 milyar metreküp beton yapılmaktadır - dünyadaki her insan için bir metreküpten fazla.