Sanayide ‘Islanmaz yüzey’: Sıcak sıvılara karşı MISH kalkanı

Geleneksel su itici kaplamaların en büyük zayıflığı olan ‘yüksek sıcaklık’ sorunu, ABD’li bilim insanlarının geliştirdiği çok katmanlı yalıtım teknolojisiyle tarihe karışıyor. Rice Üniversitesi tarafından geliştirilen ‘MISH’ kaplama zorlu sıcak sıvıları yüzeyden uzaklaştırarak endüstriyel ekipmanların verimliliğini artırıyor.

Süperhidrofobik yüzeyler, doğadaki lotus yaprağını taklit ederek suyu itme yeteneğiyle biliniyor; ancak bu teknoloji bugüne kadar 40 derecenin üzerindeki sıcaklıklarda başarısızlığa uğruyordu. Rice Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, malzemenin sadece kimyasına değil, ısı akışına odaklanarak bu kronik sorunu MISH (Çok Katmanlı Yalıtımlı Süperhidrofobik) tasarımıyla çözmeyi başardılar.

İKİ KATMANLI KORUMA SİSTEMİ 

MISH teknolojisi, ısı transferini kontrol altına alan sofistike bir iki katmanlı yapıdan oluşuyor:

• Yalıtkan alt katman: Püskürtme poliüretan köpükten oluşan bu katman, sıcak damlacıktan yüzeye ısı geçişini yavaşlatıyor.
• Mikro dokulu üst katman: Ticari olarak temin edilebilen süperhidrofobik püskürtme kaplama, sıvı iticiliğini sağlıyor.

Bu sistem, yüzey dokusunu yoğuşma ile dolduran ve su iticiliğini yok eden "buharlaşma-yoğuşma" döngüsünü engelleyerek, neredeyse kaynama noktasındaki sıvıların bile yüzeyden kayıp gitmesine olanak tanıyor.

PERFORMANS TESTLERİNDE YÜZDE 1 BAŞARISI 

Sistemin etkinliği, laboratuvar ortamının ötesinde gerçek dünya koşullarında da tescillendi. Bilim insanları, kaplamayı kavisli borular ve endüstriyel levhalar üzerinde test ederek mutfak ve sanayi sıvılarındaki performansını ölçtüler.

Yapılan karşılaştırmalı analizlerde, standart kaplamalar sıcak süt, kahve ve bezelye çorbası gibi yapışkan sıvılarda yüzde 31’in üzerinde kalıntı bırakırken; MISH teknolojisi ile işlenen yüzeylerde bu oran yüzde 1’in altına düşerek çarpıcı bir başarı sergiledi. Bu yoğunlaşma köprülerinin oluşmaması sayesinde, kaynama noktasına yakın damlacıklar bile yüzeyde tutunamadan akıp gidiyor.

MALİYET VE ÖLÇEKLENEBİLİRLİK AVANTAJI 

Rice Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü'nden Dr. Daniel J. Preston, bu yöntemin mevcut laboratuvar yöntemlerine kıyasla 4.000 kat daha ekonomik olabileceğini vurguluyor. Sistemin kavisli borulardan endüstriyel kazanlara kadar geniş ve karmaşık yüzeylere uygulanabilmesi, teknolojinin ticarileşme potansiyelini artırıyor.