Alüminyum yüzeyi su itici hale getiren nanopartiküller
Eğer kışın uçağa biniyorsanız, uçuşunuz, buzlanma nedeniyle geciktiğinde bunun ne kadar sinir bozucu olduğunu bilirsiniz. Uçak yüzeylerindeki buzlar aşırı derecede tehlikeli olabilir. Bu soruna daha iyi bir çözüm bulunabilir mi?
0°C altındaki havalarda uçağın alüminyum yüzeyinde buzlanma oluşur. Uçuş emniyetini tehlikeye sokan bu durum nasıl önlenebilir?
Madde Bilimcisi Bartlomiej Przybyszewski soruyu yanıtlıyor:
"Uçakta buz oluşumunu önleyen çözümlerden biri, gövde ve kanatları su itici hidrofobik madde ile kaplamak."
Polonyalı araştırmacılar, Avrupa Komisyonu'nun PHOBIC2ICE Projesi kapsamında alüminyum yüzeyi su itici hale getiren nanopartikül içeren kaplamalar üzerinde deney çalışmaları yapıyor.
Bartlomiej Przybyszewski:
"Nanopartiküller sivri uçlar oluşturur ve hava aralarında sıkışır. Bu yüzden su içeri giremez ve yüzeyde yuvarlanır."
Araştırmacılar, yüzey materyallerini buzlanma önleyici hale getirmek için çeşitli yöntemler üzerinde çalışıyor. Bu ileri teknoloji ürünü için yaprakları ıslanmayan nilüfer çiçeğinden ilham alındı. Peki, buzlanmayan uçaklar ne zaman üretilmeye başlanacak?
Airbus Teknoloji Araştırma Merkezi'nde çok sıra dışı bir enstrüman, bu soruyu cevaplamaya yardımcı olabilir. Isı yalıtımı için ahşaptan yapılmış atmosferik koşulların simüle edildiği, buzlanmaların düzlem yüzeylerinde nasıl geliştiğini gösteren bir rüzgar tüneli.
Buzlanma Araştırmacısı Norbert Karpen detaylı açıklıyor:
"Temel olarak tünelde bir buzlanma bulutu oluşturuyoruz. Su tünele püskürtüldükten sonra darbe ile çarptığı yüzeylerde ani bir donma etkisine giriyor."
Deney, su partikülleri uçağın üzerine değdiği anda buzlandığını gösteriyor. Tıpkı ani bir darbe ile katı bir buz kütlesine dönüşen şişe gibi.
Madde Bilimcisi Elmar Bonaccurso'ya göre buz birikmesine karşı koyabilecek her türlü yüzey, diğer sert koşullara karşı da dayanıklı olmalı:
"Endüstri olarak, bu kaplamalar sadece buzlanmaya karşı değil aynı zamanda kum fırtınası, yağmur gibi bulutlardan ve ultraviyole ışınlarından gelen diğer atmosfer etkenlerine karşı da etkili olmalı."
Dayanıklılık bugüne kadar en önemli kıstas olmuştur. Jetlerin yüzeyleri maruz kaldıkları hava ve basınçlı sudan dolayı çabuk aşınmakta. Yüzey kaplamaların yenilenmesi de ekonomik değil.
Profesör Jolanta Sapieha, günümüz buz çözücü yöntemlerinin yerine buzlanmayı önleyici kaplamaların en iyi çözüm olabileceğini belirtiyor.
"Şu an donmaya karşı ısıtma yöntemini kullanıyoruz. Çok verimli değiller. Bunun için çok fazla yakıt tüketiliyor. Ayrıca buzları eritmek için zararlı kimyasallar kullanmak durumundayız. Bu yüzden bir çözüm olarak yüzey mühendisliği çok faydalı olacak."
Araştırmalar uzun ve zorlu geçiyor ama çevreye sağlayacağı olumlu etkileri buna değiyor.