Güçlü, esnek ve ultra hafif: Polyimide aerojel

Aerojel’ler jel yapıdaki maddelerden, jelin sıvı yapısının gaz ile değiştirilmesiyle elde edilen çok hafif, ısıya ve ağırlığa dayanıklı katı maddelerdir. Yeni polyimide aerojel, önceki versiyonlardan 500 kat daha dayanıklı bir yapıya sahip olmakla beraber 400 C dereceye kadar ısı yalıtkanlığına sahip. Kalın bir parça bir aracın ağırlığını kaldırabiliyor. Araştırmadaki bilim adamlarına göre elde edilen bu madde Mars'a iniş görevlerinden buzdolabına kadar her şeyde kullanılabilir.

NASA’nın Cleveland’daki Glenn Araştırma Merkezi, bu maddeyi uzay görevleri için geliştiriyordu; ama maddenin dünyada da kullanım alanı bulabileceğini fark ettiler. İnce tabakalar ve bloklar halinde de yapılabilen madde, ısıya olan direnci ve esnek yapısına rağmen sağladığı dayanıklılıkla, özellikle araç sanayinde yalıtım için biçilmez olabilir; mükemmel iletkenliği sayesinde antenlerde ve diğer tüm elektrik aletlerinde de kullanılabilir.

Önceki silika (kum ve camı meydana getirenle aynı madde) aerojelleri gayet güçlüydü ama kırılgandılar. Bunun yanı sıra mekiklerde kullanıldığında aerojel o hızdaki sürtünmede toz olup uçabiliyor ve yalıtkanlığı azaltabiliyordu. Bu zayıflıklar plastik yapıdaki yeni aerojellerde bulunmuyor. Yeni aerojel’in bileşeni polyamic asit ve OAPS. Kimyasal bileşen dışında sonuca giden kurutma aşaması aynı süper kritik kurutma yöntemi ile tüm sıvının alınmasıyla yapılıyor. Meydana gelen katı maddenin yoğun gözenekli yapısı itibariyle ve içeriğinin %85 – %95 arasında havadan oluşmasından dolayı gayet düşük( 0.08 – 0.2 g/cm3). Yapısına değinecek olursak: Kurutma işleminin getirdiği güçlü bağ yapısına artı olarak OAPS sayesinde çapraz bağlı hale gelen polyimide aerojeller diğer polimer destekli silikon bazlı aerojellerden bile daha fazla modüle sahip olabiliyor ve bu da ekstra ince film halinde üretilebilmesini sağlayan bir etken.

İlk amacı uzaya yönelik kullanım olan polyimide aerojel’in faydalı olabileceği en büyük nokta, iniş esnasında yüksek sıcaklıklara dayanıklı olabilecek kalkan ve paraşüt de kullanılabilmesi. Esnek  ve düz tabaka halinde üretilebilmesi buna imkan veriyor. Temmuz'da gerçekleştirilen IRVE 3 testiyle de bu amaç için uygun olduğu kanıtlandı. Öte yandan polyimide aerojeller dünyada silika aerojellerin yerini tamimiyle ele geçirecek gibi gözükmüyor; çünkü silika aerojeller şeffaf ve bu onların cam yapıdaki yerlerde kullanılmaları için bir avantaj.

Öncü araştırmacılardan Dr. Mary Ann Meador’un Philadelphia’daki konferansta söylediği, insanların bu aerojelleri televizyonlarında ya da fırınlarında görebilmelerinin mümkün olduğuydu: “Bu, gelecek 2 ile 5 yıl içerisinde göz önüne getirebileceğiniz bir şey”. Buna ek olarak Meador, NASA’nın büyük miktarda aerojel üretmek için  Ohio’daki Akron Üniversitesi'yle ve Cleveland’daki bir firmayla çalışmalarını yürütmeye devam ettiğini söyledi.

 

Kaynak:

http://www.innovationnewsdaily.com/1529-new-ultralight-material-is-strong-but-flexible.html
https://technology.grc.nasa.gov/documents/auto/Polyimide-Aerogels.pdf

+ Yorum bulunmuyor

Yorum yap