Bilim insanları dünyanın ilk hiçbir sıvıyı üzerinde tutmayan süper omnifobik yüzeyini üretti. Los Angeles Kaliforniya Üniversitesi’nden araştırmacılar geliştirdikleri bu maddenin endüstriyel ve biyomedikal kullanım alanı olabileceğini belirtiyorlar. Örnek olarak; bu sayede makinelerin korozyonu yavaşlatılarak ömürleri arttırabilir, güç santralleri, güneş pilleri veya tava gibi mutfak ekipmanları iyileştirilebilir.
Normalde suyu yapışmaz bir tavaya koyduğunuzda kayar, çünkü yüzeyindeki hidrofobik(su itici) madde suyu iter ve yuvarlar. Bilim insanlarının süper hidrofobik maddeler olarak tanımladığı yüzeyler suyu çabucak iter. Aynısı doğada bazı yapraklarda görülür. “Yapraklara mikroskop altında bakarsanız yüzeyde tüyler ve noktalar görürsünüz. Bu noktaların azalmasıyla su kendi yüzey gerilimiyle tutulur,” diyor Makine ve Uzay Mühendisliği’nden Prof. Chang-Jin “CJ” Kim.
Yapışmaz tavalar hidrofobiktir fakat ‘oleofobik’ değildir, bu nedenle yağlı sıvıları itmezler. Bu nedenle kızartma yağı su gibi damlacıklar halinde yayılmaz ve suya göre çıkması daha zordur.
Son yıllarda bilim insanları sadece hidrofobik değil ,aynı zamanda oleofobik olan maddeler üzerinde çalışıyorlar. Bu maddelere omnifobik deniyor ve üzerinde hangi sıvı olursa olsun iterek kaydırıyor. Omnifobiklerin en düşük yüzey gerilimine sahip maddeleri bile itmeleri gerekiyor.
Çok düşük yüzey gerilimine sahip olan maddeler süper oleofobik yüzeylerin mikroskopik yüzeylerine çökerek onları ıslatıyor. Elektronik soğutma aygıtlarında kullanılan florlanmış çözeltiler bu sınıfa giriyor. Süperomnifobik terimi bazı malzemeler için kullanılmasına rağmen, bugüne kadar hiçbir yüzey florlanmış çözeltileri iterek kaydırmayı başaramadı.
Kim’in laboratuarından doktora sonrası bilim insanı Tingyi “Leo” Liu ve Kim ilk kez gerçek omnifobikliği gösterdi. Mühendisler binlerce 20 mikrometrelik mikro düz kafalı çiviyi (insan saçından ince) birleştirerek süperolefobik tekstür oluşturdu. Süper omnifobik yüzey ve Teflon karşılaştırıldı. Aslında bu yüzey küçük şemsiyelerden yapılmış bir yüzeye benziyor.
Yüzeyden su,metanol ve florlanmış solvent FC-72 kolayca yuvarlanarak gitti.
Şimdiye kadar bu etki ne insan yapımı, ne de doğada bir yüzeyde gözlenmedi. Bu tekstürün fiziksel özelliklerine ve yüzeyin yapıldığı maddenin kimyasal özelliklerine dayanıyor. Kim bu yüzeyi mekanik yüzey olarak adlandırmanın gerçekten uygun olacağını düşünüyor.
Ekibin bu yenilikçi tasarımındaki sır ise bu çivi başlarına nano detaylar eklemeleri. Düz başın altında nanoboyutta inceliği sahip tepeyi sararak dikey inen bir perde var. Bu çıkıntı ters menisküs yaratarak,yüzeye sıvı geldiğinde çiviler arasında askıda tutuyor. Bu özel çiviler 100 mikrometre kaplıyor ve çapraz olarak ‘T’ harfine benziyorlar.
İşte bu yüzey o kadar itici ki, bütün sıvılar top gibi zıplıyor. Su damlası,metanol ve FC-72(florlu solvent) süperomnifobik yüzeyde zıplıyor.
“Normalde aynı bir uzay gemisinde suyun havayla sarılarak yuvarlaklaşması gibi, üretilen bu özel yüzeyde , su % 95 hava ile yastıklanarak oturuyor ve kendi yüzey gerilimi sayesinde top olup içine çökmüyor,” diyor Liu. Üretilen bu doku süper omnifobik olduğundan su,yağ ve hatta dünyanın bilinen en düşük yüzey gerilimine sahip maddesi perfloroheksanı bile yüzeyden kaydırabiliyor.
Araştırmacılar yüzeyin UV ışığından ve ekstrem sıcaklıklardan etkilenmediğinden binaların ve arabaların dış yüzeyinde kullanılabileceğini belirtiyor. Ayrıca bu madde biyomedikal cihazların yüzeylerinde itici olarak kullanılarak biyosıvılarla kirlenmeyi engelleyebilir.
Bu araştırma Science dergisinden yayınlandı.
Kaynak : http://phys.org/news/2014-11-superomniphobic-texture-capable-repelling-liquids.html#ajTabs
