Yeni Kaplama Malzemelerinin Geliştirilmesi Ekipmanları Uzayda Koruyabilir

12 Kasım 2020

NASA Erken Kariyer Fakülte Ödülü (NASA Early Career Faculty Award), alan yalıtımı için yeni malzemelerin geliştirilmesini destekleyecek.

Ekipmanların, uyduların ve uzay aracının uzayda maruz kaldığı zorlu koşullar önemli zorluklar ortaya çıkarmaktadır. Elektronik sistemler aşırı sıcaktan ve soğuktan korunmalıdır, sıvı itici gazları tutan saklama kapları ise güneş radyasyonundan korunmalıdır. NASA Erken Kariyer Fakültesi Ödülü’nün desteğiyle, Rensselaer Polytechnic Institute’ta mekanik, havacılık ve nükleer mühendislik yardımcı doçenti olan Shankar Narayanan, nesneleri uzaydaki aşırı radyasyon ve sıcaklık değişimlerinden koruyabilen yeni malzemeler geliştirmeyi hedefliyor. Bu, uzun mesafeli uzay keşiflerini etkinleştirmeye için doğru ve bir adım anlamına geliyor.

Narayanan, “Genel amaç, farklı geometrilerin ve malzemelerin, kaplamaların optik ve termal özelliklerini nasıl etkilediğini anlamaktır” dedi. “Bunu anlamadıkça, işe yarayan bir şey tasarlamanın bir yolu yok.” Narayanan ve ekibi, bu tür bir koruma sağlamak için farklı polimer ve metallerin nasıl birleştirilebileceğini keşfedecek. Altta yatan geometri ve yapının malzemenin yansıtıcı davranışını nasıl etkilediğini anlamak için farklı nanomateryaller üzerinde çalışacaklar.

Narayanan, “Nano ölçekli boncuklar, silindirler ve liflerden oluşan bu temel yapı taşlarını alıp üst üste yığılmış bir katman oluşturacak şekilde düzenleyebilir ve kurucu malzemelerden oldukça farklı ,gerçekten ilginç yansıtıcı davranışlar elde edebilirsiniz” dedi.

turkchem tv

Narayanan’ın laboratuvarı tarafından gerçekleştirilen hesaplamalı çalışmalar, farklı geometrilerde imal edildiğinde, bazı malzemelerin şu anda uzayda yalıtım için kullanılan kaplamalardan daha yansıtıcı olabileceğini ortaya koydu.

Ekip, malzemelerin ve geometrilerin en uygun şekilde seçilmesiyle, kaplamaların mekanik olarak sağlam, optik olarak yansıtıcı, termal olarak yalıtkan ve elektriksel olarak iletken olabileceğine inanıyor. Bu araştırma sayesinde Narayanan ve ekibi, uzay uygulamaları için performanslarını test etmek için farklı geometrilerden yeni çok katmanlı kaplamalar üretecek.

Bu araştırmanın Dünya üzerinde de faydalı uygulamaları olabilir. Narayanan, gözenekli olacağından, bu tür bir kaplamanın yağ-su ayırma, deniz suyu tuzdan arındırma, gıda işleme, biyomedikal uygulamalar ve enerji depolama için bir filtreleme mekanizması olarak faydalı olabileceğini söyledi. Kaplamalar benzersiz optik özelliklere sahip olacağından, binaların ısıtma ve iklimlendirme için enerji tüketimini azaltmak amacıyla kaplama olarak da kullanılabilirler.