Su İtici, Ultra Dayanıklı Yüzey Kaplama Malzemesi Geliştirildi

Su İtici, Ultra Dayanıklı Yüzey Kaplama Malzemesi Geliştirildi. Michigan Üniversitesinde geliştirilen kendiliğinden yenilenebilen, su itici sprey kaplama, muadillerinden yüzlerce kez daha dayanıklıdır. Mevcut su yalıtım işlemlerinin zorlu olduğu yerlerde araçların, giysilerin, çatıların ve sayısız diğer yüzeylerin su geçirmezliğini sağlayabilir. Ayrıca, dünya kargolarının yüzde 90’ını taşıyan büyük gemilerin yakıt tüketimini azaltacak bir adım olarak gemi gövdelerinin direncini düşürebilir.

Geliştiriciler, yeni bileşimin uzun yıllardır süren araştırmaların dayanıklı bir kaplama üretmediği bir alanda bir buluş olduğunu söylüyor. Şu anda su itici kaplamalar mevcut olmasına rağmen, genellikle giyim veya gemi gövdeleri gibi uygulamalar için yeterince güçlü değildirler. Bu buluş bunu değiştiriyor.

U-M (Michigan Üniversitesi) den araştırmacı Anish Tuteja, “Son 20-30 yılda binlerce süperhidrofobik yüzey araştırılmış ancak kimse sistematik olarak dayanıklılığın nasıl tasarlanabileceğini anlamış değil” dedi. “Bence bunu gerçekten başardık ve diğer araştırmacılar için daha ucuz, belki de daha iyi süperhidrofobik kaplamalar yaratma kapısını açacağız.”

Kaplama “fluorinated poliüretan elastomer” denilen bir malzemeden ve “F-POSS” olarak bilinen özel bir su itici molekülün karışımından yapılır. Hemen hemen her yüzey üzerine kolayca püskürtülebilir ve öncekilerden daha esnek olmasını sağlayan hafifçe kauçuk bir doku içerir.

Hasar görürse, kaplama yüzlerce kez kendiliğinden iyileşebilir. Araştırmacılar, ACS Applied Materials & Interfaces’te yayınlanan makalelerinde “aşınmış, çizilmiş, yanmış, plazma ile temizlenmiş, düzleştirilmiş, sonikasyon yapılmış ve kimyasal olarak saldırıya maruz kaldıklarında bile malzeme eski haline gelebiliyor” diye belirtiyorlar.

Fiziksel olarak iyileşmenin yanı sıra, kaplama kendini kimyasal olarak iyileştirebilir. Su itici F-POSS molekülleri yüzeyden kazınırsa, yeni moleküller doğal olarak yerlerini alacaklardır. İyileşme kabiliyeti yalnızca kalınlığı ile sınırlıdır.

Bu keşif U-M Tech Transfer’in yardımıyla Tuteja tarafından kurulan bir şirket olan HygraTek tarafından ticarileştirildi.

U-M doktora öğrencisi Kevin Golovin’in anlattığına göre ekip, önceki araştırmalardan oldukça farklı bir süreç kullandı.

“Malzeme biliminin araştırmacılarının çoğu, mümkün olduğunca dayanıklı ve su geçirmez bir kimyasal sistem tanımlamaya odaklanmış durumda.” “Su itici bir kaplamanın dayanıklı hale getirilmesini sağlayan temel kimyasal özellikleri ölçerek ve haritalamak suretiyle soruna farklı bir şekilde yaklaştık ve bazı sonuçlar bizi şaşırttı” dedi.

Örneğin, en hidrofobik kaplamalar iki ana bileşenden oluşur: su iticilik sağlayan bir aktif molekül ve bir bağlayıcı. Genel olarak, araştırmacılar, daha dayanıklı malzemeler kullanmanın daha dayanıklı bir kaplama yapacağını varsaydı. Ancak Tuteja’nın ekibi bu durumun zorunlu olmadığını bulmuştu.

Dayanıklılığından daha önemli olanın “kısmi karışabilirlik” denilen bir özellik veya iki maddenin birlikte kısmen karışması kabiliyetini keşfettiler. Ekibin keşfettiği diğer anahtar değişken su itici yüzeyin kararlılığıdır.

Tuteja, kaplamaların tüketiciler tarafından doğrudan alınabilen su itici kumaşlar ve sprey kaplamalar dahil uygulamalar için 2017 sonundan önce kullanılabileceğini tahmin ediyor.

Makaleye ulaşmak için : http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.6b15491

Kaynak : phys