Şekil-1: (a) Hibrid
malzemeler; fibrous ve partikülat kompozitler, köpükler, sandviçler ve çeşitli
doğal malzemeler, (b) farklı moleküler yapı bloklarının çeşitli oranlarda
biraraya getirilmesi ve kontrol altında düzenlenmeleriyle istenilen
özelliklerde malzeme üretilmesi
Farklı performans
özellikli malzemelere olan yüksek talepler yeni teknolojiler geliştirilmesini
gerektirmiştir. Bilim adamları çeşitli uygulamalarda kullanılan metal, seramik
ve plastikten yapılan ürünlerin karşılayamadıkları özellikleri, bu tür
malzemelerin özel koşullar altında hazırlanan karışımlarıyla sağlanabileceğini
göstermişlerdir. Örneğin, yapısal bir malzemenin ikinci bir malzeme (matris)
içine yerleştirilmesiyle ‘kompozitler’ grubunun oluşturulması gibi. Bu tür
malzemelerin mekanik özelliklerinin içerdiği komponentlerden daha üstün olduğu
çeşitli araştırmalar ve uygulamalarla saptanmıştır. Taleplerin hem kuvvetli ve
hem de hafif malzemelere yönelmesiyle yapısal blokların boyutlarının milimetre
seviyelerinden mikrometre ve nanometre seviyelerine düşürülmesine gidilmiştir.
İnorganik ve organik
yapı blokları içeren doğal malzemede yapı blokları makro, moleküler veya nano
skaladadır. İnorganik kısım genellikle tüm malzemenin mekanik yükünü taşırken,
organik kısım inorganik yapı blokları ve/veya yumuşak kısımlar arasında
bağlanmayı sağlar; tipik örnekler kemik ve sedeftir.
