0
Posted by PolimerNedir | Posted in Teknoloji | Posted on 30-03-2010
Kullandığımız polimerlerin bir çoğu, hem ısıya hem de elektriğe karşı yalıtkan olmalarıyla bilinir. Hatta elektronik endüstrisinde polimer bazlı malzemelerin kullanımının yaygın olmasının en büyük sebeplerinden biri yalıtkan özellikleridir. Massachusetts Teknoloji Enstitüsündeki araştırmacıların buldukları yeni bir yöntem sayesinde ise, polietilen, saf demirden bile iyi ısı ileten bir malzemeye dönüştürüldü.
Bir tabak spagettiye benzer şekilde, molekül zincirlerinin birbirine dolanmış yapısından kaynaklanan polimer zincirlerinin arasında kalan boşluklardan ve safsızlıklardan dolayı polimerler genellikle ısı akışını engelleyen (yalıtkan) özelliğe sahiptir. Polimerlerin ısıl iletkenliğini arttırmak için uygulanan geleneksel yöntemler; metal nano-parçacıklar, seramikler ya da karbon nanotüpler içeren kompozit malzemeler üretmektir. Üretilen kompozit malzemelerin bir çoğu gibi saf iletken metal malzemeler de ısıyı her yönde ileten malzemelerdir. Geliştirilen yeni üretim tekniğinde ise sadece bir yönde, yani eşyönsüz (anizotropik), ısıl iletkenlik elde ediliyor. Yöne bağımlı iletkenliği sayesinde, bu çalışmanın özellikle güneş enerjisi toplayıcılarının (solar collector), ısı değiştiricilerinin (heat exchanger) ve elektronik parçalarının soğutulmasında kullanıbilecek yeni ucuz malzemelerin üretilmesine imkan sağlayacak bir keşif olarak görünüyor.
Polimer zincirlerinin karmaşık ve dolanmış molekül yapısını, bütün molekülleri sıraya dizerek tek bir yöne doğru hizalayan bu yöntem, polimer zinciri içindeki kusurları (defect) ve boşlukları en aza indirgeyerek iletken bir kristal yapı elde ediyor. Bu özel yapıyı elde etmek için ise; atomik kuvvet mikroskopu kullanılarak polietilen elyafı, çözelti içinden çok yavaş bir şekilde çekiliyor ve 500nanometre çapında, onlarca milimetre uzunluğunda kristal nano-elyaflar üretiliyor. Elde edilen polietilen nano-elyaflar, normal polietilenden 300 kat daha fazla ısı iletkenliğine sahip; ve saf demirden, platinyumdan ve nikelden daha iyi iletkenlik gösteriyor.
Şimdilik sadece tek tek elyaf elde edebilen araştırmacılar, endüstriyel iştirakleri ile beraber çalışarak bu yöntemi nano-elyaflardan oluşan polimer levhaları üretmek için kullanmaya doğru ilerliyorlar.
Kaynak: C&EN (Mart, 2010); Resim: ScienceDaily (Mart, 2010)
Üretim teknolojilerini içeren diğer haberler için,
Polimer Mühendisliği Tasarım Sınırlarını Kaldırıyor
Türkiye’nin Artan Enerji Talebine Rüzgar Enerjisi Cevap Verecek
Polimer Nanokompozitlerin Bugünü ve Yarını
Bu yazı toplamda 187, bugün ise 0 kez görüntülenmiş