YÜZEYLERDEN KIRLERIN NASIL UZAKLAŞTIĞINI ANLAMAK IÇIN YENI YOLLAR
Kir her zaman kir değildir. Toz gibi bazı kirler yüzeylere çok az yapışır. Ancak yüzeye güçlü bir şekilde yapışan kirler de vardır. Bir yüzeyin özellikleri, farklı kir türlerinin üzerine yapışmaması için nasıl ayarlanabilir? Bu bilgi, yüzeylerin kir partikülleri ile kirlenmesini anlamak ve en aza indirmek için gerekli olabilir. Almanya Mainz'da bulunan Max Planck Polimer Araştırma Enstitüsü'nde ki (MPI-P) bilim insanları işte bu soruyu ele aldı.
Günlük yaşamımızdaki tüm yüzeyler zamanla toz, polen veya mikroorganizmalar gibi partiküller ile kirlenir. Bu nedenle, temizlenmesi kolay yüzeyler, örneğin kir parçacıklarının su ile çıkarıldığı yüzeyler arzu edilir. Su damlacıklarının basitçe yuvarlandığı yüzeyler bunun için umut verici adaylardır. Su damlacıklarının düşük yapışması ve bunun sonucunda ortaya çıkan kendi kendini temizleme özellikleri nedeniyle, bunlara "süper hidrofobik" - yani süper su itici - yüzeyler denir. Bu yüzeyler bir mikro pürüzlülük, yani bir metrenin milyonda biri aralığında bir pürüzlülük ile karakterize edilir, bu da temas alanını su damlalarına önemli ölçüde azaltır.
Uzun bir zaman boyunca, kendi kendini temizlemenin etkisinin mikroskopik düzeyde nasıl çalıştığı iyi anlaşılmamıştır. Mümkün olduğunca etkili çalışması için yüzeylerin nasıl üretilmesi gerekir?
Doris Vollmer ve Dr.Rüdiger Berger liderliğindeki bilim insanları, kontamine olmuş bir yüzeyi mikroskobik olarak görüntüleyerek kendi kendini temizleme sürecine yeni bakış açısı kazandırlar. Bir lazer ışık kaynağı olarak kullanılan özel mikroskopi yöntemi, damlacıkların bir yüzey üzerinde nasıl yuvarlandığını ve kir parçacıklarını nasıl aldıklarının görüntülenmesini sağladı.
Doris Vollmer, "Süperhidrofobik yüzeyin uzunluk ölçeği veya gözenek boyutu kir partikülünün kendisinden daha küçük olduğunda, yüzey etkili bir şekilde çalışır. O zaman kir, su ile tamamen temizlenir" diyor.
Bilim insanları lazer tabanlı mikroskopi kullanılarak elde edilen sonuçları kuvvet ölçümleri ile de doğruladılar. Bu amaçla, MPI-P'de geliştirilen ve damlaların sürtünmesinin ölçülmesini sağlayan oldukça hassas bir ölçüm yöntemi kullandılar. Damlayı hareket ettirmek için gereken kuvvetin, kir partiküllerinin sayısından ve partiküller ile yüzey arasındaki yapışma kuvvetinden kaynaklandığını gösterebildiler.
Bu çok hassas kuvvet ölçümleri, araştırmacıların başka bir önemli açıklama yapmalarını sağlamıştır: Kir partikülleri, damla ve partikül arasındaki yapışma, partikül ve yüzey arasındaki yapışma kuvvetinden büyükse etkili bir şekilde uzaklaştırılır. Daha sonra kirler damla ile taşınır.
Araştırma kir tutmayan bir yüzeyin tasarımını kolaylaştırmalıdır.
Kaynak: https://www.chemeurope. com/