Çevre Koşullarına Uyum Sağlayan Kumaş
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.
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.
