Utah Üniversitesi’nden araştırmacılar, gelişen malzeme teknolojilerinin düşüş şokunu soğurma konusunda yeni ufuklar açabileceğini matematiksel olarak modellediler. Akademik bir yayın olan “Spor Mühendisliği ve Teknolojisi Dergisi”‘nde yer alan çalışmaya göre hali hazırda robotik, havacılık, otomotiv ve biomedikal sektörlerinde kullanılmakta olan şekil bellekli malzemelerin, yeni tırmanış iplerinin tasarımında yol gösterici olabileceği düşünülmekte. Şekil bellekli malzemeler, mekanik bir etki ile şekil değiştirdikten (deforme olduktan) sonra, ısı ile orijinal şekillerine dönebilme özelliğine sahip.

Günümüzde varolan tüm şekil bellekli malzemeler, tersinir krital yapı dönüşümü yeteneğine sahip metal alaşımları; en popüler şekil bellekli alaşım ise nikel-titanyum esaslı Nitinol. Bu metal alaşımları, malzeme tırmanış iplerinde kullanılmak için ağır ve maliyetli. Ancak elbette gelecekte ağırlık ve maliyeti optimize edecek uygun malzemelerin ve/veya ip tasarımlarının geliştirilmesi mümkün. Yapılan çalışma en azından kağıt üzerinde bu tür geliştirme çalışmalarına uygun matematiksel altyapıyı sunmakta.

Araştırmacılar olası ipin çalışma prensibini kademeli olarak fren yapan bir arabaya benzeterek açıklamışlar. Tırmanıcı düşerken ipe binen kuvvet arttıkça ipin durdurma etkisinin artması hedef alınmış. Mevcut dinamik ip sistemleri de benzer bir özelliğe sahip olsa da, şekil bellekli malzemelerin şok soğurma yeteneklerinin, özellikle iki faktörlük düşüşlerde, daha yüksek olacağı, düşüş sonundaki yaylanma etkisinin sıfırlanabileceği ve daha uzun ömürlü olacağı öngörülmüş. Matematiksel temelde çalışma tırmanıcı üzerindeki kuvvetin düşüş mesafesi boyunca sabit olmasına dayanmakta, bu kavram matematikte doğrusal olmayan elastikiyet olarak da adlandırılmakta. Son olarak, bu tarz bir uygulamanın tırmanıcılar için en çok anlam ifade eden kısmı tüm bu üstün frenleme özelliklerine karşı ipteki esnemenin mevcut dinamik ip teknolojisine göre çok daha az olma potansiyeli. Bu durum düşüş sırasında istemsiz çarpışmalara da engel olabilme ihtimali nedeni ile bizce tırmanıcıları en çok ilgilendiren kısım.

Takoz ekibi üyelerinden ODTÜ Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü’nde görevli Dr. Koray Yurtışık konuya çok daha gerçekçi yaklaşmakta: “Zaten araştırmacıların da belirttiği gibi şekil belleği şimdilik yalnızca sınırlı sayıda metal alaşımlarında mümkün. Dolayısı ile kullanılabilir bir ipin ekonomik olarak üretilmesi, neredeyse Takoz'da hikayesini yayınladığımız yerçekimi karşıtı kemerlerin piyasaya çıkması kadar yakın olur sanırım” diyen Koray, 17 yıl önce Takoz’un 3. sayısında yayımlanan Haldun Aydıngün’e ait kısa hikayeyi (Yerçekimi Karşıtı Kuşak: Anti Gravitational Belt) bizlere hatırlatmakta.


Kaynaklar
1. İdeal Tırmanış İpinin Matematiği Ortaya Kondu, Sevkan Uzel, bilimfili.com
2. Theoretical climbing rope could brake falls, unews.utah.edu
3. On ideal dynamic climbing ropes, D. Harutyunyan ve ark., Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part P: Journal of Sports Engineering and Technology (2016). [makale]
4. Yerçekimi Karşıtı Kuşak: "Anti Gravitational Belt", Haldun Aydıngün, Takoz 3, 1999.