İglo, Eskimo olarak da bilinen çok soğuk iklimlerde yaşayan İnuit topluluklarının yaşam alanlarıdır. Dillerinde kardan ev anlamına gelen iglo, doğu Sibirya, Grönland, Alaska ve Kanada’nın bazı bölgeleri de dahil olmak üzere 3.500 milden fazla bir alana yayılan geniş bir alanda pek çok insan için ev anlamına geliyor. Bir iglo ortalama +4 derece sıcaklığa sahiptir ancak içerisinde bulunan insanları vücut sıcaklığı ile 16-17 dereceye kadar çıkabilir. Varsayımsal olarak, dışarısı -40°C ise, iglo 0°C’ye kadar ısınma potansiyeline sahiptir. Peki, kar veya buz gibi soğuk bir şeyden oluşan iglo nasıl ısınır ?
Isı Aktarımı:
Isı aktarımı üç farklı şekilde gerçekleşir: konveksiyon, iletim ve ışınım (yayınım veya radyasyon). Isı aktarımı, igloların çalışma şeklinin merkezinde yer alır.
İletim, enerjinin bir molekülden diğerine doğrudan temas yoluyla aktarılmasıdır. Bu transfer, hareketli bir topun diğerine çarparak ikincinin hareket etmesine neden olduğu bir bilardo oyununa benzer şekilde moleküller birbirine çarptığında gerçekleşir. İletim katılarda, sıvılarda ve gazlarda gerçekleşir, ancak en iyi şekilde birbirine yakın yerleştirilmiş basit moleküllere sahip malzemelerde çalışır. Örneğin metal, ahşap veya plastikten daha iyi bir iletkendir.
Konveksiyon, ısının su veya hava gibi bir akışkan tarafından hareketidir. Akışkan (sıvı veya gaz), bir yerden diğerine hareket ederek ısıyı onunla birlikte aktarır. Isıtılmış su veya hava kütlesinin bu hareketine akım denir.
Işınım, ısının elektromanyetik dalgalarla aktarılmasıdır. Güneşte durduğunuzda, güneşten Dünya’ya yayılan elektromanyetik dalgalar, özellikle kızılötesi radyasyon (ve daha az ölçüde görünür ışık) tarafından ısınırsınız. Güneşe ek olarak, ampuller, ütüler ve tost makineleri de ısıyı radyasyon yoluyla aktarır. İletim veya konveksiyondan farklı olarak, ışınım ile ısı transferinin transfere yardımcı olacak herhangi bir maddeye ihtiyacı yoktur.
Bir iglo içerisinde üç farklı ısı aktarımı da söz konusudur. İglo içerisindeki kişinin vücudu ısı yayar, söz konusu ısı konveksiyon yolu ile iglo içerisinde bu ısı hareket eder. Isı duvarlardan iletimi yolu ile kaybolur. Bu durumda igloların içerlerinde bulunanları sıcak tutması ısının duvarlardan geçmemesi sayesinde gerçekleşir. Bu yaşamak için oldukça yeterli bir durumdur. Aslında yalnızca bir iglo için değil evimizde de olan durumdur.
İdeal Yapı Malzemesi:
İnuitlerin hayatlarında kar önemli bir yer tuttuğu için dillerinde kar için 50’den fazla kelime olduğu söylenir. Karın çeşidi gerçekten de inuitlerin hayatlarında önemli bir yer tutar, hatta hayati bir konu olan barınmalarında. Yeni yağmış, yumuşak kar %95’e dek hava içerir. Hava iyi bir yalıtkandır. Bu nedenle yumuşak kar da iyi bir yalıtkan görevi görecektir. Ancak yumuşak kar ile ev inşa etmek imkansızdır. Buz ise rüzgârdan korumak için iyi bir seçenek olsa da yumuşak kar kadar iyi bir yalıtkan değildir ve inşa etmek için kesip kaldırılması oldukça zordur.
İnuitler bu probleme bir orta yol bularak çözüm getirdiler. İglo inşa etmek için yerden kesilerek alınmış sıkı paketlenmiş bir kar bloğu kullanırlar. Bu blok yumuşak kardan çok daha sağlamdır ancak bir buz parçasından çok daha fazla hava boşluğuna sahiptir, bu nedenle yalıtkanlık özelliğini korur.
Tabii ki, karın bu özelliğini doğadaki canlılar bizlerden çok önce keşfetmişti. Kutup ayıları, köstebekler ve bazı kuşlar soğuk aylarda kendilerine toprağın üzerindeki karı kullanarak yuva yaparlar. Bitkiler bile yaz mevsiminde toprağın sahip olduğu sıcaklığın kışın yağan karın tutmuş olması sayesinde dondurucu soğuklarda hayatta kalmayı başarır.
Sağlamlık ve Geometri:
Bir iglo yalnızca yapı malzemesi açısından değil tam anlamıyla bir mühendislik harikasıdır. Bir igloyu ortasından kestiğinizde katener eğrisi adı verilen bir geometrik şekle sahip olduğunu görürsünüz. Bu eğriye zincir eğrisi adı da verilir. Katener eğrisi hiperbolik kosinüs fonksiyonunun grafiğidir. Eğri, kemer ve köprü yapımlarında karşımıza çıkar. Katener eğrisi, parabolik bir kemere benzeyen ama parabol olmayan U benzeri bir şekildedir. Serbestçe sarkan herhangi bir kablo veya ip, gövde birim uzunluk başına tek tip kütleye sahipse ve yalnızca yer çekimi ile etkileniyorsa, bu şekli alır. Bu şekilde ağırlık daha eşit dağılacak ve gerilim kuvvetleri tüm eğri boyunca bir çizgide eşit olacaktır. Katenary eğrisi doğadaki en sağlam kemerlerden biridir.
Bu kemerin sağlam yapısıyla birlikte iglolar inşa edilirken içerisinde yer alan kar duvarlar bir lamba aracılığı ile önce eritilip sonra donmasına izin verilerek buz haline dönüşür.
Bir iglonun içerisi L harfine benzer oyulmuştur. Giriş kısmında bulunan çukur içeri gittikçe yükseltiye dönüşür. Sıcak havanın yükseldiği gerçeği igloların işine yarayan başka bir gerçektir. İglolarda soğuk hava girişteki çukura yönelirken içeride yükseltinin bulunduğu nokta barınmak için elverişli hale gelir.
Kaynakça ve İleri Okuma:
It’s Okay To Be Smart
https://people.howstuffworks.com
https://www.britannica.com
https://mimirbook.com
https://www.transun.co.uk
