Grafen, Suyun Buharlaşmasının Kontrol Edilebilmesi İçin Anahtar Olabilir. Çinli araştırma ekibi grafen kaplı çeşitli yüzeylerle su moleküllerinin etkileşimlerini inceledi. Çin Bilimler Akademisi’nden Dr. Yongfeng Huang, “Su damlasının buharlaşması her yerde gerçekleşen karmaşık bir olgudur, doğa ve endüstride önemli bir rol oynar. Atomik ölçekte mekanizmasını anlamak ve rasyonel olarak buharlaşma oranını kontrol etmek ısı transferi ve vücut ısısı kontrolü dahil olmak üzere çeşitli uygulamalar için önemlidir” diyor.
Ekibin deneyleri, bir grafen kaplamanın, hidrofilik yüzeyler üzerindeki buharlaşma oranını baskılayarak ve hidrofobik olanlarda buharlaşmayı hızlandırarak su buharlaşmasını kontrol ettiğini gösterdi.
Huang şöyle dedi: “Daha önemlisi, grafenin buharlaşma esnasında şeffaf olduğunu gördük. Hidrofilik bir yüzey grafenle kaplandığında, su damlacığının temas hattı ıslatma açılarındaki değişmeler nedeniyle önemli derecede kısalır veya uzar. Bu durum, buharlaşma oranında değişikliklere yol açar.
Araştırmacılar grafen aracılı buharlaşmadaki ‘şeffaflığı’ anlamak ve atomik ölçekte temel yapısını ortaya çıkarmak istediler. Bunu yapmak için, grafen kaplaması olan ve olmayan yüzeylerde, su damlacıklarının buharlaşması üzerinde moleküler dinamik simülasyonları gerçekleştirdiler.
İlk kez, substratın neden olduğu buharlaşma olayları için atomik mekanizmayı tanımladılar. Su molekülünün, buharlaşmadan önce temas hattında bir öncü durum oluşturduğunu buldular.
Huang şöyle açıkladı: “Daha sonraki analizler, buharlaşma geçiş durumlarındaki su yoğunluğunun temas hattında en büyük olduğunu, daha sonra substrattan uzaklaştıkça üssel olarak azaldığını gösterdi. Temas hattındaki tek su desorpsiyonu damlacık buharlaştırma işlemine hükmeder. Tek bir su molekülünün bağlanma enerjisini değiştirmez, her bir temas hattının buharlaşması üzerinde ihmal edilebilir etkileri vardır” diyor.
İngiltere, Warwick Üniversitesi’nden Profesör James Sprittles ekibin çalımasını değerlendirdi,” Moleküler dinamik simülasyonları ile desteklenmiş deneyler kullanarak , Dr. Huang ve arkadaşlarının, teknolojik olarak grafen kaplı substratlar üzerinde su damlacıklarının buharlaşmasını yöneten moleküler mekanizmalara yeni bakış açısı sağlamıştır” diyor.
Kaynak : phys
