Kaos Teorisi: Göremediğimiz Düzen
8 Eylül 2019
Bataryalarda Lityum İyon Yerine Demir Kullanılabilir mi?
15 Eylül 2019

Aerojel

İnsanoğlunun gelişimiyle birlikte, Dünya üzerindeki pek çok varlık veya nesne bu gelişimden etkilendi. Geçmişte, sahip olduğu özelliklerle pek çok ihtiyacı karşılayan herhangi bir malzeme, günümüzde yeterli görülmemeye ya da daha iyisi neden olmasın diyerekten farklı alternatifleri üzerinde araştırma yapılmaya başlandı. Bu araştırmaların sonucunda bilim insanları, grafen, metamalzemeler gibi geleceğin malzemesi olarak gösterilen pek çok ürün ortaya koydu. Bunlardan biri de aerojellerdir.

Amerikalı bir kimya mühendisi olan Steven Kistler tarafından, 1931 yılında silika esaslı ilk aerojeller üretildi. Dünyanın en hafif katısı olan aerojelin yapısının %99.8’i havadan oluşuyor. Aerojel, donmuş duman görünümüne sahip, cama benzeyen bir malzemedir. Donmuş duman olarak adlandırılmasının yanı sıra mavi duman veya katı duman olarak da adlandırılıyor.

Sol-jel tekniği kullanarak üretilen aerojeller, yüksek gözenekli bir yapıya (%85-99.8), düşük yoğunluğa (0.003 g/cm3 kadar düşük), yüksek yüzey alanına ve düşük termal iletkenliğine sahiptir. Aerojeller yüksek oranda gözenekli ve hafif bir malzeme olması dışında kinetik enerjiyi absorbe eden yapısı sayesinde aerojellerin yakın gelecekte araçlarımızda kullanımı durumunda trafik kazalarındaki hasarlar en aza indirebilir. Bunun yanı sıra düşük termal iletkenliği özelliğini barındırmasıyla yalıtım malzemesi olarak kullanılmaya da çok uygundur. 1931 yılında silika esaslı aerojellerin elde edilmesinin ardından 1990’ların başlarında karbon aerojeller üretilmiştir. Bugün aerojelleri sınıflandırdığımızda, silika aerojeller, karbon aerojeller, alümina aerojeller ve bu gruplara girmeyen aerojellerin oluşturduğu diğer aerojeller olarak sınıflara ayrılır. Aerojeller, higroskopik (nemi çeken) bir malzeme olması nedeniyle kuru hissedilir ve güçlü bir kurutucu görevi görür.

Yalıtım için oldukça ideal bir malzeme olan aerojelin diğer uygulama alanlarına gelecek olursak, uzay ve havacılık uygulamalarında, katalizörde, yakıt hücrelerinde, ilaç salım sistemleri gibi daha pek çok yerde sağladığı avantajlar nedeniyle tercih edilmekte. Bugün NASA’nın çalışmalarında yer verdiğini gördüğümüz bu malzemeyi, yakın gelecekte çok farklı bir alanda kullanılırken de görebiliriz.

Hazırlayan: Derya Şahin