1 ile 100 nanometre arasında değişen ölçülerde yapılan mühendislik ve teknoloji çalışmalarının tamamına verilen isim olan nanoteknoloji terimi ilk kez 1974 yılında Norio Taniguchi tarafından kullanılmıştır.
Günümüzde ise nanoteknoloji pek çok sektörü etkilemekte ve yönlendirmektedir. Nanoteknoloji ve boya endüstrisinin kesişimi, boya hammaddelerinin bileşimini ve performansını yeniden tanımlayan yeni bir inovasyon çağını başlatmıştır.
Nano ölçekteki malzeme ve yapılara odaklanan nanoteknoloji, boyaların formüle edilme şeklini önemli ölçüde etkileyerek gelişmiştirmiştir. Bu sayede ise boya sektörü daha iyi sürdürülebilirlik ve çok çeşitli uygulamalar sunmaktadır.
Nanopigmentler
Pigmentler renk, opaklık ve dayanıklılıktan sorumlu olan boyanın temel bir bileşenidir. Nanoteknoloji, geleneksel pigmentlerden çok daha küçük ve daha homojen olan nanopigmentleri ortaya çıkarmıştır. Bu da boyanın renk parlaklığını ve kapsamını artırmaktadır.
Ayrıca, nanopigmentler solmaya ve hava koşullarına karşı daha dayanıklıdır ve boyanın uzun ömürlü olmasına katkıda bulunur.
Nanorezinler ve Bağlayıcılar
Nanoteknoloji, boya formülasyonlarında kullanılan bağlayıcıları ve reçineleri de etkilemiştir. Nanoreçineler yüzeylere üstün yapışma özelliği sunacak şekilde tasarlanmış olup boyanın daha uzun süre yerinde kalmasını sağlar. Bu reçineler, ister ahşap, ister metal veya plastik olsun, alt tabaka ile sağlam bir bağ oluşturarak soyulmaya, çatlamaya ve ufalanmaya karşı dirençli bir boya elde edilmesini sağlar.
Nano Katkı Maddeleri
Boyalar sadece renkten ibaret değildir; aynı zamanda işlevsel amaçlara da hizmet ederler. Nanoteknoloji, boyanın performansını artıran çeşitli nano katkı maddelerinin ortaya çıkmasını sağlamıştır.
Uygulama özelliklerini geliştirmek için nano ölçekte çökme önleyici maddeler, kıvam arttırıcılar ve köpük önleyici maddeler kullanılmaktadır. Bu katkı maddeleri pigmentlerin eşit dağılımını ve daha pürüzsüz bir yüzey elde edilmesini sağlar.
Düşük VOC ve Çevre Dostu Formülasyonlar
Boyaların çevresel etkisi, özellikle uçucu organik bileşikler (VOC’ler) nedeniyle yıllardır endişe kaynağı olmuştur. Nanoteknoloji, düşük VOC’li ve çevre dostu formülasyonların oluşturulmasını sağlamıştır. Nanoemülsiyonlar ve nanopartiküller, boya kalitesini korurken
zararlı solventlere olan ihtiyacı azaltmaktadır.
Bu değişim sadece çevreye fayda sağlamakla kalmaz, aynı zamanda daha sağlıklı iç mekan hava kalitesine de katkıda bulunur.
Nano Dolgular
Dolgu maddeleri boyalarda maliyeti kontrol etmek, kaplamayı iyileştirmek ve dayanıklılığı artırmak için kullanılır. Nanoteknoloji, hem hafif hem de yüksek mukavemetli nano boyutlu dolgu maddelerini ortaya çıkarmıştır. Bu yenilik, sadece sağlam değil aynı zamanda daha verimli, daha az kat gerektiren ve malzeme tüketimini azaltan boyalarla sonuçlanmaktadır.
Kendiliğinden İyileşen ve Korozyon Önleyici Kaplamalar
Nanoteknoloji, kendi kendini iyileştiren ve korozyon önleyici kaplamaların ortaya çıkmasını sağlamıştır. Bu kaplamalar, çizikler veya küçük çatlaklar gibi küçük hasarları kendi kendine onarabilen nanopartiküller içermektedir. Nano ölçekteki korozyon önleyici kaplamalar, neme ve aşındırıcı unsurlara karşı etkili bir bariyer sunarak yapıların ve ürünlerin ömrünü uzatır.
Sonuç
Nanoteknoloji boya hammaddelerine çeşitli özellikler ekleyerek onları yalnızca görsel olarak daha çekici yapmakla kalmamış, aynı zamanda daha dayanıklı, çevreye duyarlı hale getirmiştir. Yeni nesil boyaların geliştirilmesini sağlayan nanoteknoloji, gelecekte de boya sektöründe pek çok yeniliğin anahtarı olabilir.
Kaynaklar
“Nanotechnology in Coatings” by Jamil Baghdachi,
“Nanotechnology in Paints and Coatings” by Nanovations
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6982820/
https://www.slideshare.net/kalyoncu89/nanoteknoloji-ve-boya-sektrne-yansimalari-sunum
https://www.paint.org/coatingstech-magazine/articles/nanotechnology-in-the-world-of-paints-andcoatings/
Derleyen – Nilsu Kotil
