SICAK HAVADA SERINLETEN, SOĞUK HAVADA ISITAN KARBON NANOTÜP KAPLAMALI KUMAŞ

Maryland Üniversitesi’nde çalışan Dr. Xu A. Zhang ve arkadaşlarının Prof. Dr. YuHang Wang önderliğinde yapılan araştırmada ilk kez çevre koşullarına uyum sağlayan bir tür kumaş geliştirdi. Kızılötesi radyasyonun temelini oluşturduğu bu kumaş hava koşullarına bağlı olarak ısıyı otomatik olarak düzenlemek için tasarlandı.

Karbon nanotüp kaplamalı sentetik iplikten üretilen kumaş, sıcak hava koşullarında terleyen bir vücut için kızılötesi radyasyonun geçmesine izin verir ve hava soğudukça da çıkan ısıyı azaltır. Yani sıcak ve nemli koşullarda ısının uzaklaşmasına izin veriyor, soğuk ve kuru koşullardaysa ısıyı hapsediyor. Araştırmacılar, karbon nanotüplerle kapladıkları sentetik iplikleri iki ayrı türde sentetik liften üretiyor. Bu liflerdeki malzemelerden biri suyu emiyor, diğeri de suya direnç göstererek suyu itiyor. Vücut neme maruz kaldığında bu malzemeler çözülüyor. Bu çözülme sırasında ipler birbirine yaklaşarak kumaştaki gözenekleri açıyor. Gözeneklerin açılması vücutta soğutma etkisi oluşturuyor ve ısıyı dışarı salıyor. İpliklerin birbirine yaklaşması ile meydana gelen ikinci bir etki de kaplamadaki karbon nanotüpler arasındaki elektromanyetik kuplajı değiştirmesidir. Nanotüpleri ayarlayarak %35 daha fazla kızılötesi radyasyonu absorbe ederek, vücuttan daha fazla ısı çekiyor. 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. Maryland Üniversitesi’ndeki araştırmacılardan YuHuang Wang bu olay için “Bu birleştirme etkisini, rezonansa girdiği dalga boyunu veya frekansını değiştirmek için bir radyo anteninin bükülmesi gibi düşünebilirsiniz.” diyor. Liflerin birbirine yaklaştırılması ile radyasyon etkileşime girer. Bu da kumaşın insan vücudundan yayılan ısı ile etkileşime girdiği anlamına geliyor.

Science dergisinde yayınlanan bildiriye göre, bu kumaş çevre ile ısı değişimini düzenleyen ilk tekstil ürünüdür. Araştırmacılar ipliklerin üretiminde kullanılan ham maddelere erişimin kolay olduğunu, ayrıca karbon nanotüp kaplamaların standart boyama süreçleri sırasında kolayca yapılabildiğini söylüyor. Ancak kumaşın ticarileşmesi için daha fazla çalışmaya ihtiyaç olduğu söyleniyor.

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

KAYNAKÇA:

• umdrightnow.umd.edu

• bilimgenc.tubitak.gov.tr

• Pelda Gezer