Oyun Hamurlarından Hassas Sensörlere Geçiş

Örümceklerin yollarını oluşturan G-puty malzemesi çok hassas bir yapıya sahip.

Grefenden yapılan yapışkan malzemeler oyun hamuru olarak biliniyor ki bu malzeme insanların nabız değerlerini görüntülemeye ve küçük örümceklerin ağlarını da oluşturuyor.

Mucitlerinin G-Putty diye adlandırdığı bu malzeme insanların nabzını kesintisiz olarak görüntüleyebilecek. Diğer yandan herhangi bir çatlak olduğunda ise kendi kendini onarabilecek akıllı malzemelerden biri olacak.

Grefenin eldesi 2004 yılında gerçekleştirildi ve araştırmacılar ince bir plaka halinde olan bu yapıyı diğer malzemelere ekleyerek onların hem dayanıklılığını hem de elektrik iletkenliğini güçlendirerek kompozit bir hale getirdiler. Bu işlemleri gerçekleştirirken ise güzel bir sürpriz onları bekliyordu o da karışımları hazırlarken kullanılan oyun hamuru gibi esnek bir yapıya sahip hem sıvı hem de katı gibi davranabilen bir malzemenin ortaya çıkmasıydı. Mesela küçük bir deliğin üzerine kapatılan küçük bir topak halindeki bu malzemenin deliğin içine yavaş yavaş sızarak hem katı hem de sıvı halini göstermiş oluyor.

Trinity Colllege Dublin’de nanoteknoloji alanında araştırmacı olan Conor Boland, iki malzemenin bir arada bulunmasının planlı ve adım adım izlenmiş bir proje olduğunu söylemek isterdim ama değil diğer yandan sadece evde kullanılan malzemeleri geliştirmeyi araştırmalarımızın geleneği haline getirme kararı almıştık ve ortaya böyle bir yapı ortaya çıktı dedi.2014 te ise ekip mutfak parçalayıcısı kullanarak  grafitten grefen elde etmişti.

Tıp Alanında Kullanımı

Araştırmacılar 800 nanometre uzunluğunda 20 atomik katmandan oluşan pul şeklindeki grefenle, ev yapımı ve silikonun kullanıldığı oyun hamurlarını karıştırarak, koyu gri renkte ve elektriği ileten G-putty’yi ürettiler.Ve ufak miktarlarda basınç uygulandığında elektrik direncinin çok büyük miktarlarda değiştiğini gömlemlediler.Ve bu hamur malzeme diğer nano kompozit sensörlere göre 10 kat daha fazla duyarlılığa sahip.

G-putty den yapılan lambanın elektrik şebekesine bağlanıp öğrencilerin dizlerine yapıştırıldı ve karotid arterlerin atımlarının lambanın direnci üzerinde yaptığı etkiler gözlemlendi.Aslında atım profilleri detaylandırıldı ve tansiyon değerlerine dönüştürüldü.Sensör öğrencilerin akciğerlerinde gerçekleşen solunum etkilerini bile okuyabildi.Hatta sadece 20 gram ağırlığındaki örümceğin adımlarının etkisini de görüntüleyebildi.

İtalyadaki Ulusal Araştıma Merkezinde Malzeme bilimcisi Vincenzo Palermo Science dergisinde yayınlanan bu çalışmanın çok yönlü bir görüntüleme sistemini ortaya çıkardığını, göze çarpar nitelikte ve çok orijinal bir çalışma olduğunu ifade etti.

Taşınabilir Pullar

Colemanın ekibi hamurdan yapılan ve pul şeklindeki grefen elektriği iletirken, parçalandığında ise direncinin artması ile iletkenlik değerleri neredeyse sıfıra yaklaşıyordu.G-putty çok düşük viskoziteye sahip ve bir sorun çıktığında eski haline dönebilmesi için izin veriyor ve akımı iletmeye devam ediyor. Ve bu kendi kendini tamir etme özelliği anlamına geliyor.

Medikal cihazlar üreten şirketler kesintisiz biyolojik görüntüleme için G- putty malzemesiyle ilgileniyorlar.Örneğin tansiyon değerlerinin hastaların kollarına sarılan G-putty malzemesi sayesinde anlık bir şekilde izlenebilmesini sağlıyor.Ucuz,küçük ve bozulmayan bir yapıya sahip bu sensörler hastaların tansiyon değerlerini evde görüntüleyebilmesini sağlayacak.

Grefen araştırmacılarından biri olan Sanna Arpiainen,Nokianın sağlık araştırmaları için bu sensörlerin kullanımıyla ilgili dev bir anlaşma imzaladı.Ama G-puttynin ticarileştirilmeden önce ve  büyük sistemlerde kullanılabilmesi için  bir çok testten geçmesi gerekiyor.Palermoya katılıyor ve daha bir sürü denemenin gerçekleştirilmesi gerekiyor dedi.

Laboratuarda gerçekleştirilen deneylerden birisinde hiç beklenmeyen bir sonuçla karşılaşıldı.Sisteme bırakılan iki örümceğin yalnız bırakıldığında büyük olanın küçük kuzenini yediğini ve hayvanlarla çalışmanın gerçekten zor olduğu belirtildi.

Kaynak : scientificamerican.com

Haberi Çeviren : Pembe Özçakmak

Üniversite : Hacettepe Üniversitesi (Lisans Öğrencisi)

Bölüm : Kimya Mühendisliği

Mail : p.ozcakmak@gmail.com

Not : Haberlerin dergi yönetimi ile çevirene haber verilmeksizin yayınlanması, kopyalanması, kendi web sitenize eklenmesi kesinlikle yasaktır.  Bir yerde yayınlamayı düşünenler iletisim@inovatifkimyadergisi.com adresine ve de haberi çeviren arkadaşımıza mail atarak durumu belirtmeleri gerekmektedir.