Skip to content Skip to navigation

Çevre Koşullarına Uyum Sağlayan Kumaş

Dr. Mahir E. Ocak
07/03/2019 - 19:01

İnsan vücudu sürekli ısı yayar. Uzak geçmişte bu ısıyı düzenlemenin tek yolu daha kalın ya da daha ince kıyafetler giymekti. Geçtiğimiz yüzyılda kumaşlar üzerine yapılan bilimsel çalışmalarsa bu durumu değiştirdi. Günümüzde uzun mesafe koşucularının vücutlarını serin tutan ya da dağcıların vücutlarını sıcak tutan kumaşlar var.

Bugüne kadar geliştirilen malzeme bilimi ürünü kumaşların tamamı belirli koşullar için özel olarak tasarlanıyordu. Maryland Üniversitesi’nde çalışan bir grup araştırmacı ise ilk kez çevre koşullarına uyum sağlayan bir tür kumaş geliştirdi. Karbon nanotüp kaplamalı sentetik iplikten üretilen kumaş, sıcak ve nemli koşullarda ısının uzaklaşmasına izin veriyor, soğuk ve kuru koşullardaysa ısıyı hapsediyor. Dr. Xu A. Zhang ve arkadaşlarının Prof. Dr. YuHang Wang önderliğinde yaptığı araştırmanın sonuçları Science’ta yayımlandı.

Araştırmacılar, karbon nanotüplerle kapladıkları iplikleri iki ayrı türde sentetik malzemeden üretiyor. Bu malzemelerin biri suyu iterken diğeri soğuruyor. İpliklerin yapısındaki farklı türde malzemelerin suya karşı farklı tepkiler vermesi nemli koşullar altında ipliklerin biçiminin değişmesine sebep oluyor. Bu durumun iki önemli sonucu var. Birincisi, ipliklerdeki gözeneklerin açılarak ısının kaçmasına izin vermesi ve ufak bir serinleme sağlaması. İkincisi ve daha da önemlisi, karbon nanotüpler arasındaki elektromanyetik etkileşimlerin değişmesi.

Karbon nanotüpün yapısı. Karbon atomlarının birbirlerine altıgen oluşturacak şekilde bağlı olduğu grafen katlandığında tüp şeklini alır. Bu yapı karbon nanotüp olarak isimlendirilir.

Karbon nanotüplerin arasındaki etkileşimlere bağlı olarak, malzeme ya ısı geçişini engelliyor ya da ısının içinden geçmesine izin veriyor. Etkileşimlerdeki bu değişiklikler o kadar hızlı gerçekleşiyor ki insanlar daha ısınmaya başladıklarını bile anlayamadan malzeme onları serinletmeye başlıyor.

Serin ve kuru koşullar altındaysa süreçler sıcak ve nemli koşullarda gerçekleşenlerin tam tersi yönde ilerliyor.

Araştırmacılar ipliklerin üretiminde kullanılan ham maddelere erişimin kolay olduğunu, ayrıca karbon nanotüp kaplamaların standart boyama süreçleri sırasında kolayca yapılabildiğini söylüyor. Ancak geliştirilen kumaşın ticari olarak piyasaya sunulması için hâlâ çeşitli çalışmalara ihtiyaç olduğu da belirtiliyor.

İlgili İçerikler

Kimya

2019 yılı Prof. Dr. Fuat Sezgin Yılı olarak ilan edildi. Bilim Genç olarak 2019 yılı boyunca Prof. Dr. Fuat Sezgin’in İslam bilim ve teknoloji tarihine katkılarını farklı yazılarla ele alacağız. Prof. Dr. Fuat Sezgin anısına hazırladığımız diğer yazılara ulaşmak için tıklayın.

Kimya

İdeal gazların hareketlerini ve birbirleriyle etkileşmelerini bilardo ya da pinpon toplarınınkine benzetebiliriz. Bu etkinliğimizde de pipon toplarını kullanarak maddenin gaz hâlinin bir benzetimini yapacağız.

Kimya

Orta Doğu Teknik Üniversitesi tarafından üniversite ve lise öğrencilerine konuşma yapmak üzere Türkiye’ye gelen Nobel ödüllü Prof. Dr. Agre başarı hikâyesini Bilim Genç’e anlattı.

Kimya

Herhangi bir maddenin bir molü atomlarının ya da moleküllerinin belirli bir sayısıdır. Bu değer Avogadro sayısıyla ifade edilir. Avogadro sayısının ismi İtalyan bilim insanı Amedeo Avogadro’dan gelir.

Kimya

Massachusetts Teknoloji Enstitüsünde (MIT) çalışan Kehang Cui ve Brian L. Wardle, bilinen en kara malzemeyi üretti. Malzeme, üzerine düşen ışığın %99,995’inden fazlasını soğuruyor.

Kimya

Kimyacılar, yapılarında meydana gelen değişimleri öğrenmek için genellikle maddeleri ısıtır. Katı hâldeki maddelerin bazıları ısıtıldıklarında erir bazıları sıvı hâle geçmeden doğrudan buharlaşır yani süblimleşir. Sıvılar ise genellikle gaz hâle geçer. Soğutulduklarında eski hâllerine dönerler.

Kimya

Nobel Kimya Ödülü’nün 2019 yılındaki sahipleri, Austin’deki Texas Üniversitesinden John B. Goodenough, New York Eyalet Üniversitesinden M. Stanley Whittingham ve Meijo Üniversitesinden Akira Yoshino oldu. Araştırmacıların lityum iyon pillerin geliştirilmesine yaptıkları önemli katkılar sebebiyle ödüle layık görüldükleri açıklandı.

Kimya

Georgia Teknoloji Enstitüsünden Paul Kohl ve arkadaşları güneş ışığına maruz kaldığında kendiliğinden yok olan bir tür plastik malzeme geliştirdi.

Kimya

Laboratuvar ortamında üretilen bir malzeme tıpkı gerçek bir doku gibi metabolik reaksiyonları gerçekleştirebilir, aynı zamanda vücutla uyumlu olabilir mi? Bilim kurgu filmlerinde karşılaşabileceğimiz bu durum biyolojik nanomalzemeler sayesinde mümkün olabilir.

Kimya

Yeryüzünün pek çok bölgesinde insanlar temiz suya erişmekte güçlük geçiyor. Üstelik küresel iklim değişikliği ve insan etkinlikleri sebebiyle gelecekte durumun daha da kötüleşme ihtimali var. Bu soruna çare bulmak için çalışmalar yapan Berkeley’deki Kaliforniya Üniversitesinden Prof. Dr. Omar Yaghi ve arkadaşları, atmosferden su buharı toplayarak içme suyu üreten bir cihaz geliştirdi.