Çift Yüzlü Nanoparçacıklar Daha Yapışkan ve Su İtici Bir Boya Yapılmasına İmkan Sağlayabilir
Fotoğraf: Araştırmacılar beklenmedik özellikler sergileyen bu yeni boya için nanoparçacıklardan faydalandılar.
ABD ve İngiltere’den bir araştırma ekibi, kaplama ve boyaları “çift yüzlü” nanoparçacıklar ekleyerek daha üstün bir hale getirmeyi başardılar. Nanoparçacıkların bir yüzü suyu iterken diğer yüzü çekebiliyor. Böylece parçacıklar kendilerini düz bir şekilde konumlndırabiliyorlar ve böylece boya beklenmedik özelliklere kavuşabiliyor.
Roma mitolojisinde zaman tanrısı olarak bilinen Janus’un çift yüzü olduğu söylenmektedir. Bilim insanları bu yeni nesil nanoparçacıklara, bir yüzü geçmişe bir yüzü geleceğe bakan Janus’un adını verdiler.
Janus parçacıkları iki yarısı farklı malzemeler ile kaplanabilen çok amaçlı küreciklerden ibaret. Bir çalışmada, bir yarısı ile kimyasal reaksiyonu başlatırken diğer tarafı ile durdurabilen mikro robot yapılar geliştirildi. Diğer bir çalışmada ise; bir yüz antibakteriyel hale getirilerek su filtrasyonunda kullanıldı.
Binghamton Üniversitesi ve Iowa Üniversitesi ortaklığında yapılan yeni bir çalışmada, bir yüzü suyu iterken diğer yüzü çekebilen yeni tür bir parçacık kullanılıyor. Bu parçacıkların ne gibi ticari uygulamaları olabileceğini görmek isteyen araştırmacılar, parçacıkları boya yapımında kullandılar.
Çalışmanın yazarlarından Xin Yong, daha önceki çalışmaların bu benzersiz özelliklere sahip parçacıkların çok küçük ölçeklerde üretilmesine odaklandığını belirtiyor. “Bu çalışmada, parçacıkları daha önce denenmemiş bir şekilde kullanıyor, boya ve kaplamaların performansını iyileştirmeyi hedefliyoruz.”
Çalışma ekibi nanoparçacıkları boyalar ile karıştırıp uyguladı. Yapılan değerlendirmede, Janus parçacıklarının hidrofilik tarafları boyanan yüzeye, hidrofobik tarafları ise havaya doğru bakacak şekilde, düzgün bir katman halinde yerleştiği görüldü.
Bu durum kaplamanın yüzeye daha iyi tutunmasını sağlıyor. Araştırma ekibi ayrıca, parçacıkların hidrofobik özelliklerinin boyaya transfer olduğunu da fark etti. Üstelik, boya baz olarak kullanılsa dahi bu durum değişmiyor.
Fotoğraf: Boya ile karıştırılan Janus parçacıkları (kırmızı ve mavi) kendilerini hidrofobik yüzeyleri dışarı bakacak şekilde düzgün bir katman olarak düzenliyor
Araştırma ekibi Janus parçacıklarını neden böyle davrandığını henüz açıklayamıyor ancak bu özelliği kullanarak onlara yeni uygulama alanları bulmayı umuyorlar.
Çalışmanın yazarlarından Shan Jiang şu an ellerinde bu durumu açıklayan herhangi bir teori olmadığını vurguluyor. “Detaylı mekanizmayı anlayabilmek için daha fazla çalışmaya ihtiyacımız var. Janus parçacıklarının davranış biçimini tam manasıyla kavrayabildiğimizde, yeni nesil akıllı kaplama malzemelerini geliştirebilmeyi umuyoruz.”
Araştırma Materials Horizons’da yayınlandı.
Kaynak: newatlas.com
