Çin’deki Tsinghua Üniversitesi araştırmacıları, 2.600°C’ye kadar sıcaklıklara dayanabilen yeni bir karbon nanotüp bazlı film geliştirdi. Bu malzeme, havacılık, enerji ve yüksek sıcaklık endüstrilerinde devrim yaratabilecek potansiyele sahip.
Uzay araçları atmosferden girerken veya hipersonik uçaklar uçarken karşılaşılan yoğun ısı, çoğu yalıtkanın sınırlarını zorluyor. Çalışmayı yöneten ekip, yeni malzemenin bu sorunu çözebilecek ‘rüya yalıtkan’ özellikler taşıdığını açıkladı.
HER TÜRLÜ ISI ENGELLENİYOR
Yeni film, süper hizalanmış karbon nanotüplerden elde edildi. Araştırmacılar nanotüp dizilerini ipek çeker gibi ince tabakalara ayırarak çok katmanlı ve gözenekli bir yapı elde etti.
Bu yapı sayesinde, katılar ve gazlar yoluyla iletilen ısı önemli ölçüde azaltılırken, kızılötesi radyasyon da nanotüplerin elektronik yapısı sayesinde etkili biçimde emilip dağıtılıyor.
GRAFİTİ GERİDE BIRAKTI
Testlerde, malzemenin oda sıcaklığında 0,004 W/mK, 2.600°C’de 0.03 W/mK termal iletkenliğe sahip olduğu tespit edildi. Karşılaştırmak gerekirse, yaygın olarak kullanılan grafit keçenin aynı sıcaklıktaki iletkenliği 1.6 W/mK.
Araştırma ekibi, malzemenin bu fark sayesinde mevcut yalıtım çözümlerine göre kat kat üstün olduğunu belirtiyor.
HAFİF, ESNEK VE DAYANIKLI
Yeni malzeme yalnızca dayanıklı değil, aynı zamanda hafif ve esnek. 310 döngülük testlerde performansında sadece yüzde 5 düşüş görüldü. 5 ila 100 kg/m³ yoğunluk aralığı sayesinde farklı sektörlerde kullanıma uygun. Ayrıca levhaların 550 mm genişliğe ve yüzlerce metre uzunluğa kadar üretilebilmesi mümkün.
Araştırmacılar, bu malzemenin uzay araçları, jet motorları, nükleer reaktörler ve hipersonik uçakların yanı sıra, fırın ve elektronik cihazlarda da kullanılabileceğini belirtiyor.
GELECEK UYGULAMALAR
Ekip, malzemenin açık havada da kullanılabilmesi için koruyucu kaplamalar eklemeyi planlıyor. Bu sayede, oksidasyona karşı dayanıklılık artırılacak ve kullanım alanı daha da genişleyecek.
