Lotus etkisi suyun yüzeyde emilmesi yerine yüzeyde tutulan bir damla olarak görünmesini ve kendi kendini temizlemeyi ifade eder. Lotus etkisi ifadesinin temeli Asya kökenli bir bitki olan lotus çiçeğinden gelmektedir. Lotus bitkisi ıslanmaz, yağmur suyu bitkinin yaprakları ile temas ettiğinde su küresel damlalar halini alır. Bu durum tüm kirlerin serbestçe kaymasına bu sayede de yaprağın temiz ve kuru kalıp bakteri kolonilerinden arınmasına olanak sağlar. Lotus bitkisinin süperhidrofobik yapısının açıklanabilmesi için yapısı üzerine incelemeler yapılmıştır.
Wilhelm Barthlott ve Christoph Neinhuis lotus yaprak yüzeyinin ve filizlerinin ince bir kütiküla ile kaplı olduğunu bulmuştur. Kütiküla kütin adı verilen çözünmeyen bir polimer ve mumsu yapılardan meydana gelmektedir. Mumsu tabaka bitki ve çevre arasında bir ara yüz oluşturup hava akışı ve ışık yansımasını etkilemekte ve yüksek oranda su iticilik özelliği sağlamaktadır. Bu durumda yaprağa su temas ettiğinde küçük bir damlacık oluşmakta ve yaprak üzerinden yuvarlanmaktadır. Bu durum su iticilik özelliği ile kendi kendini temizleme arasındaki bağlantıyı açıklamaktadır.
Lotus Etkisi Nerelerde Uygulanabilir?
Dış Yapı Malzemeleri:
Lotus etkisini temel alan yüzeylerin kendi kendini temizleme ve su iticilik özellikleri boya, pencere camı ve kaplama gibi dış yapı malzemelerinde büyük ilgi görmüştür. Kendi kendini temizleyen boyalar bina yüzeylerinde su emilimi, küf ve yosun oluşumu gibi faktörlerden kaynaklanabilecek sorunları en aza indirebilmek için binaların dış kaplamalarında kullanılmaktadır. Kendi kendini temizleyen kaplamaların yüksek su iticiliği nedeniyle su damlacıkları yüzeyden yuvarlanacak, kir ve tozu toplayarak kendi kendini temizleyen bir yüzey oluşturacaktır. Kendi kendini temizleyebilen malzeme kullanımı binaların estetik görünümlerini koruyabilmelerine ve bakım maliyetlerinde düşüşe olanak sağlamaktadır. Ayrıca bu yüzeyler kullanım sürelerini daha fazla su direnci ile arttırabilmek amacıyla iskeleler, rıhtımlar ve korkuluklarda da kullanılabilir.
Sensörler:
Sensörlerin içerisinde bazı madde birikmeleri ve tıkanmalar meydana gelebilir. Tıkanmalar özellikle sensör membranlarında meydana gelmektedir, bu durum sensörlerin çalışma performansında düşüşlere neden olabilir. Bu noktada kendi kendini temizleyebilen yüzeyler biriken maddelerin membran yüzeyinden çıkarılıp membranların tıkanmasının önüne geçmek amacıyla kullanılır. Bu yüzeyler biyo-görüntüleme ve optoelektronik cihazlarda hassas kızılötesi nano sensörlerde kullanılır.
Tekstil:
Kendi kendini temizleyebilen yüzeyler tekstil sektöründe rahatlık, kullanım kolaylığı ve deterjan kullanımının azaltılmasını sağlar. Lotus etkisinin tekstil ürünlerinde kullanımı bu ürünlere dökülmelere direnç, lekelerin püskürtülmesi ve statik elektriğe direnç gibi özellikler kazandırır.
Buzlanma Ve Buğu Önleyici Kaplamalar:
Buzlanma soğuk ortamlarda ve yüksek rakımlarda mekanik arızalara neden olabilir. Kendi kendini temizleyebilen yüzeylerin pürüzlülüğü, yapı ve morfolojisinin etkisi ayarlanarak buzlanmayı azaltmak mümkündür. Malzemelerin yüzeylerinde bulunan su molekülleri nedeniyle ön camlarda ve çeşitli gözlüklerde buğulanma meydana gelebilir. Bu yüzeylere süperhidrofobik kaplama eklendiğinde buğulanma önlenir ve yüzeylere kendi kendini temizleyebilme özelliği kazanır.
Kaynaklar:
nanografi.com
en.wikipedia.org
nanoteknoloji.org
Lotus Etkili Yüzeyler- Prof. Dr. Necdet SEVENTEKİN, Yrd. Doç. Dr. Esen ÖZDOĞAN, Araş. Gör. Aslı DEMİR
Cam Yüzey Kaplama Teknolojileri- Bekir KARASU, Beyza SARICAOĞLU
