Benzersiz Bir İnşaat: Kırılmayan Camdan İskelet

Benzersiz Bir İnşaat: Kırılmayan Camdan İskelet

Kırılgan bir malzeme olan camı, dayanıklı bir yapı malzemesine dönüştüren Venüs süngeri, iskeletinin inşasında, makine mühendisliği ders kitaplarında geçen temel prensiplerden bir çoğunu kullanır. Bu cam kafesler, en az yedi katlı yapısal bir düzenleme ile inşa edilir. Deniz zemininden itibaren 20-30 santimetre kadar yükselen bu güçlü cam kafeslerin mimarisini anlayabilmek için, metrenin milyonda biri ve milyarda biri gibi ölçülerle düşünmek gerekir.

İskeletin temel yapısını oluşturan ve "spikül" denilen iğne benzeri cam çubukların çapı, bir metrenin 10 ila 100 milyonda biri kadardır.126 Böylesine küçük boyutlarda olmasına rağmen, çok kompleks bir yapıya sahiptir. Yaklaşık insan saçı kalınlığındaki bu çubuklar, kafesin kirişleri vazifesi görür ve kirişlerin her katmanı cam ve yapışkandan oluşur. Her bir ince cam katmanı, daha da küçük olan birbirine monte edilmiş cam parçacıklarından meydana gelir: Burada bahsedilen, metrenin milyarda biri kadarlık boyuttaki cam parçacıklarıdır. Her bir cam katmanının arasındaki tutkal, tüm iskelete olağanüstü bir güç katar.Bu cam teller, demetler halinde paketlenmiştir. Teker teker incelendiğinde tellerden daha güçlü olan bu yapı, mimarideki tarifiyle "fiber-güçlendirilmiş kompozit kirişler" oluşturacak şekilde tutkallanmıştır. Bunun anlamı şudur: Kirişler yatay ve dikey olarak üzeri kapalı bir silindir şeklini alan cam kareler oluşturacak şekilde sıralanmıştır. Kirişlerin kesiştiği yerler ise, yine cam tutkalla sağlamlaştırılmıştır. Süngerin cam kafesinin, spiral şekilli yüzey sırtlarıyla paketlenmesi de, süngerin boş bir içecek kutusu gibi sıkıştırılmasına engel olur. Bu özel yapı, denizin zeminine, okyanus akıntılarının baskı ve zorlamalarına karşı koyacak şekilde yumuşak tortularla bağlanır.

Silisten yapılmış iğneciklerin, mikroskobik düzeyde birbirlerine kaynaşmasıyla oluşan bu cam iskelet, deniz dibinin en güzel canlılarından biri olan Venüs Sepeti süngerine aittir.

Cam süngerlerdeki fiberlerle-güçlendirilmiş harç malzemesi kullanılması, kolonları güçlendirmek için kirişlerin demet halinde ve 45 derecelik açılarla birleştirilmesi, modern mimaride kullanılan tekniklerdir. Kitap raflarından binalara kadar kullanılan bu çapraz kiriş tekniği, insanların akıl ve tecrübe ile ancak genel hatlarıyla geliştirebildikleri bir yöntemdir. Okyanus derinliklerinde hareketsiz yaşayan bir canlının, iskeletine sağlamlık kazandıracak şekilde, bir mimar ya da inşaat mühendisi gibi çözümler oluşturması, kuşkusuz ki olasılık dışıdır. İskeletin yapısını mikroskobik düzeyde inceleyen bilim adamı Joanna Aizenberg, "Sünger tam olarak gerektiği kadarını kullanıyor, daha fazlasını değil." demekte ve sözlerine şunu ilave etmektedir:

Bu beni şaşırtıyor. En çılgın rüyalarımda bile bu fiberlerin neredeyse mükemmel, çok düzgün kare hücreler, çapraz destekler ve kafesin yüzey sırtlarını oluşturacak şekilde nasıl bir araya getirildiklerini hayal edemiyorum… Bu cam iplikleri bükebilir, döndürebilirsiniz, ancak muhtemelen uyguladığınız gücün enerjisi tutkalın içinde dağıldığı için kırılmayacaklardır.127Aizenberg, Nature dergisindeki inceleme yazısında ise, süngerdeki cam ipliklerin sağlamlığını şöyle tarif etmektedir:

Doğa, çok güçlü yapı malzemelerinin sayısız örnekleriyle bilim adamlarını ve mühendisleri büyüler. Bu malzemeler, genellikle nanometreden çıplak gözle görülen ölçülere kadar kompleks hiyerarşik bir organizasyon sergilerler. Her yapısal düzey, ortaya çıkan tasarıma mekanik dayanıklılık ve sağlamlık açısından katkı sağlar... Cam, kırılganlığına rağmen biyolojik dünyada yapı malzemesi olarak yaygın şekilde kullanılır... Silisli süngerlerdeki spiküllerin, benzer boyutlardaki kırılgan, sentetik cam çubuklara kıyasla, olağanüstü esneklik ve dayanıklılık gösterdikleri belirlenmiştir.128Kafes şeklindeki çalışma her iki karede bir, en kuvvetli kafesi en az maliyetle elde etmeye yardımcı olacak çapraz kirişlerle güçlendirilir. Çapraz kirişlerin sayıları ve yerleşimleri, mühendislerin maksimum dayanıklılığı elde etmek için gerekli minimum desteği hesaplamakta kullandıkları denkleme uygundur. 129 Venüs süngeri için, Science dergisindeki bir makalede,"biyologları ve malzeme geliştiren bilim adamlarını şaşkınlığa uğratan ve ileride biyolojiden esinlenerek geliştirilecek proje ve malzemeler için notlar aldıran cam kafesler inşa ediyor" denilmekte ve şu ifadelerle devam edilmektedir:Ayrıca bilim adamları Venüs süngerinin dayanıklı cam özelliğinin insanların ürettikleri cam ile karşılaştırıldığında çok daha üstün kalitede olduğunu vurgulamaktadırlar. Bunları haber yapan yayınların bir kısmının başlıkları şöyledir:

"Sünger, İnsan Yapımı Fiber Optiklerden Daha İleride" (USA Today) , 130

"Camsı Süngerin Fiber Optikleri İnsan Yapımı Olanlardan Daha İyi" (San Francisco Chronicle) 131

"Deniz Süngeri Daha İyi Fiber Optik Kablolar İçin İlham Veriyor" (Scientific American) 132Kuşkusuz bu canlının hayret uyandıran mimari yeteneği, Yüce Allah'ın üstün ilim ve sanatının bir tecellisidir. Bir Kuran ayetinde şöyle bildirilir:

Yaratmayı başlatan, sonra onu iade edecek olan O'dur; bu O'na göre pek kolaydır. Göklerde ve yerde en Yüce misal O'nundur. O, güçlü ve üstün olandır, hüküm ve hikmet sahibidir. (Rum Suresi, 27)


126 Daniel B. Kane, "SpongeBob's Cousins are Masters of Glass", 7 Temmuz 2005; http://msnbc.msn.com/id/8498621/
127 Daniel B. Kane, "SpongeBob's Cousins are Masters of Glass", 7 Temmuz 2005; http://msnbc.msn.com/id/8498621/
128 Joanna Aizenberg, et al., " Skeleton of Euplectella sp.: Structural Hierarchy from the Nanoscale to the Macroscale", Science, 8 Temmuz 2005, cilt. 309, no. 5732, ss. 275-278.
129 Daniel B. Kane, "SpongeBob's Cousins are Masters of Glass", 7 Temmuz 2005; http://msnbc.msn.com/id/8498621/
130 Dan Vergano, Sponge goes man-made fiber optics one better", USA Today, 20 Ağustos 2003;
http://www.usatoday.com/tech/news/techinnovations/2003-08-20-sponge-fibers_x.htm
131 William McCall, "Glassy sponge has better fiber optics than man-made", San Fransico Chronicle, 20 Ağustos 2003.
132 Sarah Graham, "Sea Sponge Inspires Better Fiber-Optic Cables", Scientific American, Science News, 21 Ağustos 2003.