NANOTEKNOLOJİK ÜRÜNLER
Nanoteknoloji, maddenin atomik-moleküler boyutta mühendisliğinin yapılarak yepyeni özelliklerinin açığa çıkarılması; nanometre ölçeğindeki fiziksel, kimyasal ve biyolojik olayların anlaşılması, kontrolü ve üretimi amacıyla fonksiyonel materyallerin, cihazların ve sistemlerin geliştirilmesidir. Başka bir deyişle nanoteknoloji; fizik, kimya, biyoloji gibi temel bilimler ile mühendislik bilimlerinin nanoölçekli malzemelerin hazırlanması, karakterize edilmesi veya uygulamalarının gerçekleştirilmesi için bir araya geldiği bir teknoloji dalıdır. Söz edilen nanoölçek için bahsedilen malzemenin boyutlarının birkaç nanometreden yaklaşık 100 nm'ye kadar değiştiği söylenebilir ve 1 nm, metrenin milyarda biri olarak belirtilmektedir.
Nanoteknoloji ile geleneksel tepeden aşağıya " top down" üretim metotları yerini aşağıdan yukarıya " bottom up" üretim metotlarrıa bırakmaktadır. Tepeden aşağıya metotlar genelde yığın malzemelere uygulanan öğütme, kesme veya birleştirme gibi metotlardır. Aşağıdan yukarıya üretim metodu ile küçük parçacıklardan, genellikle tek moleküllerden başlayarak farklı molekül veya atomların üzerine istenilen yönde inşa edilebilmektedir. Moleküler üretimler, solgel teknolojileri ve self assembly aşağıdan yukarıya üretimin temel yöntemleridir. Yukarıdan aşağıya yöntemlerden bir tanesi olan litografi ise nanoteknolojide yeni uygulamalarla hala önemini korumaktadır. Nanoteknolojik üretimlerde üç tip hareket ve çekim önemli rol oynamaktadır:
Brownian Hareketi; Nanometrik boyuttaki parçacıklar ve yapılar, su içinde diğer çevre moleküllerinin bombardımanına uğrar. Moleküllerin kontrol edilemeyen hareketine ve pozisyon almasına neden olur. Nano aletlerin üretiminde henüz bu mekanizma ile istenilene ulaşılamamıştır. Ancak biyolojik nano aletler, moleküler motorlar için temel üretim tekniğidir.
Quantum Fiziği; Metaller veya yarı metaller, nanometrik boyutlara indirildiği zaman, enerji seviyelerindeki yükselme nedeni ile yörüngedeki hareketleri ve pozisyonlan değişir ve yeni malzemelere dönüşürler.
Yüzey Kuvvetleri; nano boyutunda maddenin birbirine yüksek çekimden dolayı yapışma eğilimi yüksektir. Bu çekim atomların hareketini değiştirir.
Nonometrik boyutlardaki malzemeden yola çıkarak yapılan kaplamalarda istenirse sertlik önemli ölçüde artırılabilir. Diğer yandan nanoparçacıklar çok yüksek yüzey alanına sahiptir. Yığın malzemelerde parçacık yüzeyinde nano malzemelere göre yüzdesel olarak çok daha az atom mevcuttur. Nanoparçacıkların yüzeyindeki atomlar malzemenin davranışını değiştirir. Yüzey özellikleri, yüzey enerjisi, elektronik yapısı ve reaktivitesi mikron boyutundaki malzemelerden çok daha farklıdır. Nanometaloksitler, nanometaller, nanomineraller ve nanoyapılar ile esnek, sert ve hafif malzemeler elde etmek mümkündür. Ayrıca yan iletken, iletken nano boyutundaki metaller ve biyolojik olarak bozunabilir moleküllerin getirdikleri yeni fonksiyonlarla aktif ve akıllı boyaların üretimleri başlamıştır. Özellikle yarı iletken metaller güneş ışığı, düşük elektrik akımı veya ısı karşısında gösterdikleri tepkiler ile enerjinin depolanması, enerjinin elde edilmesi, renk değiştirme, kendi kendine temizlenme gibi pek çok yeteneğe sahiptir. Bu özellikler farklı tasarımlar farklı metallerle bir araya getirilebilir veya ayrı ürünler olarak tasarlanır. Malzemeler yüzlerce değişik yapıda tasarlanabilir; yanmazlık, parmak izi tutmama, güneş ışığına direnç, çizilmezlik, toz tutmama, havayı temizleme, su ve neme karşı bariyer özellik vb gibi. Hijyen, antimikrobiyal özellik, en büyük kazanımlardan biridir. Duvarlardan halılara kadar her alanda kullanılabilecek, bulunduğu ortama göre renk değiştiren, basınç, titreşim ve ısı belirleyici ve algılayıcılarla donatılan malzemeler iç dizaynda yeni bir devir açmıştır (Yayla, 2007). Nanoteknolojik ürünlere koruyucu ve dekoratif olmasının yanı sıra fotokatalitik temizleme özelliği sayesinde ışıkla kendi kendini temizleyen ve ortam havasını temizlemeye katkıda bulunan, antimikrobiyal ve yangın geciktirici gibi özellikler kazandırılabilmektedir.
Günümüze kadar boya üretme yöntemi, organik ve inorganik boya hammaddelerinin fiziksel karışımı ile elde ediliyordu. Ancak 1-100 nm boyutlarındaki inorganik ya da organik parçacıkların farklı ve üstün özelliklere sahip olduğu görüldükten sonra nano yapıların en etkin, homojen olarak boya içerisinde dağıtılması önem kazandı. Basit karıştırma yöntemleri ile nanometrik boyuttaki malzemelerin boya içerisinde homojen dağılımları mümkün değildir. Nano parçacıklar, oldukça yüzey aktiftirler ve tekrar bir araya gelerek oluşturdukları yapı nanometrik olmaktan çıkar. Boyadaki etkinlik, en fazla yüzey alanı ile mümkündür ve bu da nanometrik boyutta dağılım ile mümkündür. Bu nedenle tepeden aşağıya (top-down) yerine aşağıdan yukarıya (bottom-up) üretim yöntemleri ile nano parçacıklardan başlayarak organik bağlarla 3 boyutlu yapılar ve kompozitler oluşturulmaktadır. Bu yapılarda nanoparçacıklar reçinelerin içerisinde sabitlenerek ağ oluşturulabilmekte ya da ultrasonik uygulamalarla homojen dağılım sağlanabilmektedir. Artık atomlardan başlayarak onların etrafını boyaya farklı özellikler veren değişik organik ya da inorganik pek çok katmanla kaplamak mümkündür. Her katman ile yeni bir özellik kazandırılabilir. Nanometrik boyutta farklı katmanlar uygulama, boyanacak yüzey üzerinde de tek tek oluşturulabilir. Nanometrik boyutlarda farklı malzemeleri üst üste uygulayarak üstün dayanım sağlayan kaplamalar yapılabilmektedir. Ancak bu yöntem, pahalı uygulama ekipmanları ve süreçleri ile mümkündür
Nanoteknolojik boyalar, fonnülasyon yapılarında akıllı moleküller içermektedir. içerdiği nano parçacıklar ve reçinenin gözenekli yapısı sayesinde zamanla yağmur suyu ve hava ile taşınarak yüzeyde tutulan organik kirleticiler güneş ışığı ya da ışık etkisiyle parçalanarak zararsız bileşikleri olan karbondioksit, su, nitrat ve sülfat tuzlarına dönüşmektedir. Temizleme döngüsü, boya yüzeyde olduğu sürece devam eder. Kirlenme hızı, temizlenme hızını geçmediği sürece yüzeyin devamlı temiz kalması sağlanabilmektedir.
Zemin ve duvar kaplama malzemeleri, yapı sektöründe meydana gelen değişimlerden etkilenen ve yapı sektörü ile oldukça yakından bağlantısı olan malzemelerdir. Bu nedenle insanların zemin ve duvar kaplama malzemeleri ile ilgili beklentileri de her geçen gün hızla artmakta, piyasaya yeni özellikte pek çok yeni malzeme çıkmaktadır. Gelişen teknoloji ile birlikte artan ihtiyaçlar ve bilinçsiz tüketim doğal kaynaklı hammaddelerin azalmasına sebep olmaktadır. Bu durum, endüstrinin her alanında doğal malzemelerin yerine kullanılabilecek yapay malzemelerin üretimini zorunlu kılmaktadır. Üretilen yapay malzemeler, yapı endüstrisinde önemli kolaylık sağlarken, yeni yapım tekniklerinin ortaya çıkmasına da neden olmuştur.
Geçen son on yılda, yüksek basınçlı laminat kaplamalar sektörde önemli bir yer elde etmiştir. Bu kaplamalar, yoğun lif levha üzerine koruyucu ve dekoratif tabakalar yapıştırılarak ve daha sonra nem dirençli bir alt tabaka eklenerek oluşturulmaktadır. Laminat kaplamaların en önemli avantajı: ahşap görünüm elde etmek istenen, nem tutan bölgelerde de kullanılabilmesidir.
Yeni kullanım alanı bulunan diğer bir malzeme de kuvars esaslı kompoze taşlardır. Yapısının %95'ini kuvars oluşturan bu taşlar yaya trafiğinin yüksek olduğu mekanlarda kullanılmaktadır. Aşınmaya dayanıklı, estetik görünümlü, leke tutmayan, asit ve bazlara dayanıklı bir malzemedir. Akrilik reçine ve özel olarak formüle edilmiş portland çimentosunun bir karışımı olan "Betoflex Akrilik" sistem de yeni bir malzeme grubunu oluşturmaktadır. Bu sistem çimentonun sertliğini, akriliğin dayanıklılığını, zemin kaplama m2 fiyatları ekonoikmliğini ve bağlama gücünü bir araya getirerek uzun ömürlü bir malzeme olarak üretilmiştir. Teraslar. balkonlar, havuz kenarları, girişler kullanım alanlarını oluşturmaktadır. Malzeme özelliklerine ilişkin bilgi edinme malzeme seçimindeki en önemli ve öncelikli adımlardandır. Ancak malzeme seçiminde kullanılacak alanın özellikleri; malzeme özelliklerine karar verme açısından büyük önem taşımaktadır. Zemin ve duvar kaplama malzemelerinin doğru bir şekilde seçilmesi kadar, doğru bir şekilde uygulanması da önemlidir. Bunu için kaliteli malzeme, uygun ve yeterli araç-gereç, kalifiye eleman, kaliteli işçilik kullanılmalıdır. Ayrıca kullanım aşaması da zemin ve duvar kaplama malzemeleri açısından büyük önem taşımaktadır. Seçilen zemin ve duvar kaplama malzemelerinin görünümlerinin uzun süre korunması için dikkatli kullanılması ve malzemenin türüne bağlı olarak gerekli periyodik bakımlarının düzenli yapılması gerekmektedir.
Etiketler : nanoteknoloji