 |
| Nanokompozit kumaş. |
Nanokompozit (nanocomposite), kendini oluşturan fazlardan birinin 100 nanometreden (nm) küçük bir, iki veya üç boyuta sahip olduğu kompozitlerdir. Diğer bir tanımı ise malzemeyi oluşturan farklı fazlar arasında nano ölçekli tekrar mesafelerine sahip yapıların bulunduğu çok fazlı katı kompozitlerdir. Nanokompozitlerin fiziksel özelliklerinde benzeri görülmemiş esneklik ve iyileştirme ile yeni malzemeler tasarlamak ve oluşturmak için nanometre aralığında boyutlara sahip yapı blokları kullanılmaktadır. Verilen bu tanımlar, gözenekli ortamları, kolloidleri, jelleri ve kopolimerleri ifade edebilmektedir. Ancak daha çok, yapı ve kimyadaki farklılıklar nedeniyle özellikleri farklı olan bir yığın matris ve nano boyutlu faz veya fazların katı kombinasyonu anlamına gelir. Nanokompozitin mekanik, elektriksel, termal, optik, elektrokimyasal, katalitik özellikleri, bileşen malzemelerinkinden önemli ölçüde farklıdır. Bu etkiler için boyut sınırları önerilmiştir:
- Katalitik aktivite için <5 nm
- Sert bir manyetik malzemeyi yumuşak yapmak için <20 nm
- Kırılma indisi değişiklikleri için <50 nm
- Süperparamanyetizma, mekanik güçlendirme veya matris dislokasyon hareketini kısıtlamak için <100 nm
Çok eski çağlardan beri kompozit malzemelerin farklı amaçlarla kullanıldığı bilinmektedir. Fakat özellikle son yıllarda geliştirilen nanokompozit yapılar gibi ileri kompozit malzemeler çok farklı uygulama alanlarındaki değişik örneklerle malzeme bilimi alanında adeta bir nevi devrim yapmıştır. Nanokompozitler, yapıyı oluşturan farklı fazlar arasında nanometre ölçeğinde boyutsal tekrarlama mesafelerine sahip katı yapılar olarak düşünülebilmektedir. Diğer bir deyişle, nanokompozit yapılar, fazlardan birinin 100 nanometreden (nm) daha az bir, iki veya üç boyuta sahip veya materyali oluşturan farklı fazlar arasında nano ölçekli tekrar mesafelerine sahip yapılar içeren çok-fazlı katı malzemelerdir. Nano partiküllerin sahip olduğu küçük tanecik boyutları yüksek spesifik yüzey alanı oluşturarak kompozit yapının mekanik özelliklerini de geliştirmektedir. Nanokompozitlere çok düşük yoğunlukta nano partikül eklendiğinde bile fazlar arası etkileşim alanı çok geniş olduğundan fiziksel ve mekanik özelliklerde çok büyük artışlar ve iyileşmeler görülebilmektedir. Bu sebeplerden dolayı bulunduğumuz teknoloji çağında nanoteknoloji ve nanomalzemeler büyük bir hızla gelişmektedir. Buna bağlı olarak da bu alanda birçok farklı çalışma ve uygulama gerçekleştirilmektedir. Makroskopik ölçekten nano-ölçeğe gidildiğinde malzemelerin fiziksel ve kimyasal özellikleri değişmekte ve malzemeler farklılıklar sergileyebilmektedir. Malzeme özelliklerinin boyuta göre değişkenlik sergiliyor olması yeni teknolojilerin ve farklı özellikler sergileyen yeni ürünlerin üretilmesine ve oluşturulmasına olanak sağlamaktadır. Nanoteknoloji, nanokompozit, nanoyapı ve nanomalzemelerdeki bu gelişmeler sayesinde kendini yenileyen sistemler, süper hızlarda çalışan bilgisayarlar, insan vücuduna uyum sağlayabilen ve adapte olabilen tekstil ürünler, daha ekonomik uzay araçları, uzay keşif yolları ve uzay seyahatleri, medikal alanda çığır açan ve hastalıklara yeni çözümler getiren yaklaşımlar, hastalıklı hücreleri ya da bölgeleri bulup yok edebilen nanorobotlar, moleküler gıda sentezleri ve savunma sanayinde sayısız yeni ürün ve yenilik gibi birçok farklı alanda özellikleri, fonksiyonellikleri geliştirilmiş inovatif ürünler üretilmektedir.
0 yorum:
Yorum Gönder