Yalıtım Dergisi 100. Sayı (Temmuz 2012)

80 YALITIM • TEMMUZ 2012 ması yanı sıra, özellikle kanserli hücrelerin yok edilmesi hususunda büyük başarılar beklenmektedir. Öte yandan, hastalıkların tanı ve tedavilerinde hız ve doğruluk para- metreleri büyük ölçüde artacaktır. AEROJELLER Aerojel Nedir? Aerojel, silika esaslı sıvı bir jelin yüksek ısı ve basınç altında, daha önceden belirlenmiş kritik bir noktaya kadar kurutulması ile elde edilmektedir. Bir başka deyişle aerojel, içindeki sıvı komponentin, hava ile yer değiştir- diği bir jeldir. Aerojel ilk defa Stefan Kistler tarafından 1931 yılında Charles Learned ile tutuştuğu iddia sonucu bulunmuştur. 1930’lu yıllarda üretilen silika jelden sonra, 1990’lı yıllarda karbon aerojeller elde edilmiştir. Özellikle uzay teknolojisinde kullanılan aerojelin mil- yonlarca ufak delikten oluşan yüzeyi, süngeri andırır. 99,8’i havadan oluşmaktadır. Işığı geçiren narin yapısı, ona “donmuş duman” adı verilmesine sebep olmuştur. En gelişmiş fiber-glass yalıtım malzemesinden 39 kat daha fazla yalıtım kabiliyetine sahiptir. Aerojelin Fiziksel Özellikleri NASA’ya ait “Jet Propulsion Laboratuvarları”nda üre- tilen aerojeller, neredeyse havanın yoğunluğuna yaklaş- mıştır ve Guinness Rekorlar Kitabı’nda, “bilinen en hafif katı madde” olarak yerini almıştır. Özgül ağırlığı 0,00011 olan (havanınki 0,0004) aerojelin görüntüsü, bir alanda toplanarak dondurulmuş şeffaf ve ağırlıksız bir dumana benzemektedir. Bir başka silika (kum) esaslı madde olan camla kıyaslan- dığında 1000 kat daha az yoğunluğa sahip olduğu gözlen- mektedir. Yapısındaki deliklerin büyüklüğü milimetrenin milyarda biri kadardır. Delikler bir ağ gibi malzemenin içini kuşatırken, onların etrafı da bir başka malzeme ile kaplıdır Uzay aracının ateşlemesi ve uzay ortamına dayanacak kadar kuvvetli olmasından da anlaşılacağı gibi, çok yüksek sıcaklıklara dayanabilen bu yeni materyal, insanoğlunun keşfettiği en hafif katı madde olma özelliğini şimdilik elinde bulundurmaktadır. Cam elyafına göre uzay uçuş- larında çok daha uygun bir materyal olarak gösterilen aerojeller, inceleme amacı ile uzaydaki mikro astroidleri yakalayan bir sünger vazifesi görmek üzere uzay araçlarına monte edilmektedir. Aerojelin bir diğer önemli fiziksel özelliği ise, cm 3 ’te 3 miligramdan hafif olmasına rağmen kendi ağırlığından 4000 kat fazlasını taşıyabilme özelliğine sahip olmasıdır. Aerojellerin kinetik enerjiyi emen yapısı, bu maddenin önümüzdeki yıllarda güvenlik ve yalıtım alanlarında çokça kullanılacağına dair güçlü sinyaller vermektedir. Aerojelin doğaya zarar vermeyen yapısı, bu konuda cesaretlendirici bir rol oynamaktadır. Parçalanan bir aerojel parçasından geriye sadece, doğada her an bulunabilen 100 doğal bir malzeme olan kum kalmaktadır. Aerojeller ile 'sı YalıtıKı 1930’larda aerojellerin ortaya çıkışından bu yana geçen sürede, aerojelin üretim prosesleri konusunda gelişmeler gerçekleşmiştir. Jeldeki suyun, yerini havaya bırakmasıyla ilgili bir dizi polimerizasyon tepkimesi günlerce sürebil- mekteyken, bugün bu süreyi sadece birkaç saate indirge- yen yöntemler uygulanmaktadır. Bunun ötesinde, oldukça kırılgan ve rijit yapıdaki aerojeller, ince ve esnek şilteler bünyesine alınarak, özellikle de endüstriyel yalıtımda yeni bir sayfa açılmıştır. Böylece geniş çaplı boru ve tank gibi elemanlara uygulanması çok hızlı ve kolay olmaktadır. Aerojelli yalıtım şilteleri, geleneksel katı yalıtım mal- zemelerine nazaran çok daha açık ve nano-gözenekli yapıdır ve hacimlerinin yaklaşık 90’ını boşluklar oluş- turmaktadır. İşte, ısı iletkenlik değerinin oldukça düşük olmasını sağlayan da düzensiz (amorf) ve dolambaçlı boşluk oranı yüksek, katı oranı düşük olan yapısından kaynaklanmaktadır. Aerojelli şilteler ile büyük çaplı boruların yalıtımına iliş- teknik Kendi ağırlığından 4000 kat Ia]lasını taşı\aEilir Ye en Jelişmiş cam\ünü mal]emeden 3 kat Ia]la \alıtım ö]elliğine saKiStir $erRMelin Rluşumuna ilişkin sıralama $erRMelin şeIIaI Ye dumansı Jörüntüsü