Kapat

Madde çekim ve itim kanunu

Süperhidrofilik ve Süperhidrofobik Malzemeler

Süperhidrofobik ve süperhidrofilik malzemelerin keşfi

Bazen su, bir yüzeye çarparak yayılır; bazen de küçük damlacıklar halinde yüzeyde asılı kalırlar. İnsanlar bu farklılıkları antik çağlardan beri fark etmiş olmakla birlikte, bu özelliklerin daha iyi anlaşılması için yapılan çalışmalar beraberinde yeni uygulamalar getirebilir. Süperhidrofobik ve süperhidrofilik malzemeler, gelişen bu teknolojinin ürünleridir.

Suya özel afinetesi olan malzemeler (temasın en üst düzeye çıkarılması) hidrofilik olarak bilinir. Suyu yapısı gereği püskürten,damlacıkların oluşumuna neden olan malzemeler ise hidrofobik olarak bilinirler. MIT’de makine profesörü olan Kripa Varanasi,  her iki malzeme sınıfının da enerji santraller, elektronik, uçak kanatları ve tuzdan arındırma tesislerinin performansı üzerinde önemli etkileri olabileceğini belirtti. Hidrofilik ve hidrofobik yüzeylerde yapılan iyileştirmeler, asla kararmayan berrak camların, belirli miktar yakıttan daha fazla elektrik üreten elektrik santrallerinin ya da ıslanmayan kıyafetler olarak bir çok alanda çeşitli örnek verilebilir.

Süperhidrofilik ve  süperhidrofobik malzemeler

Kontak Açısı nedir? Süperhidrofilik ve süperhidrofobik üzerindeki etkisi nedir?

Hidrofilik ve hidrofobik malzemeler düz bir yüzeydeki suyun geometrisi ile tanımlanır. Özellikle de damlacık kenarı ile altındaki yüzey arasındaki açı. Buna kontak açısı denir. Damlacık, yüzeyin geniş bir alanını ıslatarak yayılırsa temas açısı 90 derecenin altındadır ve bu yüzey hidrofilik olarak kabul edilir. Ancak damlacıklar yüzeye dokunma açısı 90 derece üstündeyse bunlar da hidrofobik olarak kabul edilirler.

Kontak Açı

Sınır tanımayan malzemeler

Son zamanlarda yapılan çalışmalarda Bilim insanları; süperhidrofilik ve süperhidrofobik malzeme türlerini de tanımladılar. Kontak açısının 160 derecenin üstünde olması süperhidrofobik, 20 derecenin altında olması ise süperhidrofilik olarak kabul edildi. MIT’de süperhidrofobik malzemeler konusunda uzmanlaşmış Evelyn Wang ” Bir çok durumda, bu mühendislik açısından çok büyük bir davranış” dedi. Örneğin tuzdan arındırma tesislerindeki veya santrallerdeki kondansatörlerin yüzeyleri, süperhidrofobik olduklarında en iyi sonucu verirler, böylece damlacıklar kayar ve yenileri ile değiştirilebilir. Başka türlü düşünürsek, suyun aşırı ısınmasını önlemek için bir yüzeyin üzerinden aktığı uygulamalar için su ile yüzey arasında maksimum teması sağlamak için bir süperhidrofilik malzeme olması arzu edilir.

Süperhidrofobik Arıtım Tesisleri

Yeni Teknolojiler

Gelişen teknoloji ile yapılan araştırmalar, bu davranışları onlarca yıl veya bir kaç yıl önce düşünmesi imkansız olarak kabul edilirken şimdi bu malzemelerin mekanizmalarının anlaşılması ve manipüle edilebilme imkanını bizlere sunuyor.

Kaynakça

http://news.mit.edu/2013/hydrophobic-and-hydrophilic-explained-0716

Sizin için önerdiklerimiz:

Batuhan Demir

Tıp Fakültesi öğrencisiyim. Malzeme bilimine ilgim oldukça yüksek. Amacım, tıp ve malzeme biliminin iç içe olduğu alanları incelemek. Öğrendiklerimi de sizinle paylaşmak için burdayım.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir