Katalog

Sıcaklık düzenleme işlevli akıllı malzemeler Akıllı bir malzeme, sıcaklık değişimi, ışık, nem gibi çevresel uyarıcıları saptayabilen, bu uyarıcılara tepki verebilen, kendini dış ortam şartlarına göre değiştirebilen malzeme olarak tarif edilir. Gerek konfor amaçlı gerekse kullanıma yönelik olarak, akıllı malzemelerin tasarımı, geliştirilmesi ve ticari olarak üretilmeleri, yeni yüzyılın en önemli araştırma alanlarından biri haline geldi. Yard.Doç.Dr. Nihal Sarıer, (İst. Kültür Üniv.), Prof.Dr. Emel Önder (İTÜ) Yüksek sıcaklıklar sıcak hava koşulları Geleneksel pasif yalıtım malzemesi Termal konfor D CBT 1055 / 17 8 Haziran 2007 bölgesi Anorganik hidrat tuzları, polialkol su çözeltileri, inamik ısı yönetimi, çeşitli sistemlerin çevre polietilen glikol (PEG), politetrametilen glikol ile ısı alışverişinde kullanılan yeni bir kav(PTMG), düz zincirli parafinler (hidrokarbonlar), ramdır. Isı depolayan ve sıcaklık düzenleyebibelli başlı FDM’lerdir. Kullanım alanına uygun olalen fonksiyonel malzemeler ısı yönetimi amacı ile FDM içeren rak FDM seçiminde öncelikle bu nitelikteki malzedinamik kullanılabilmektedir. İlk olarak, uzay giysiliklerinde melerin erime sıcaklıkları dikkate alınır. Erime sıyalıtım ısı kapasitesi yüksek malzemelerin uygulama olanakDüşük sıcaklıklar soğuk malzemesi caklığı 15 0 C ile 90 0 C arasında olan FDM’ler, üzehava koşulları larını NASA 1960’larda araştırmaya başladı. Bunlarrinde en çok çalışılan, serin tutma, soğutma veya ısıtŞEKİL 2. FDM’li dinamik yalıtım malzemeleriyle geleneksel ma ya da ısı stresi düzeyini ayarlamaya yöyalıtım malzemelerinin dış ortam sıcaklık değişimine karşı ternelik uygulamalarda kullanılan malzemeMalzemeler mal davranışı lerdir. Dinamik ısı yönetimi gereken sıcaklık aralığına göre FDM seçimi Gizli ısı Hissedilir ısı Kimyasal enerji yapılabileceği gibi, iki ya da da Çizelge 1. FDMlerin diğer ısı depolama ortamları ile karşılaştırılmaha fazla FDM’nin belirli oranda sı ( Depolanan enerji=1000 Gazsıvı Katı gaz MJ ya da 278 kWsa, t=15ºC olarak seçilmiş, bağıl kütle ve bağıl hacim buza göre hekarışımı kullanılarak sistem sı saplanmıştır) Katı ısı Katı katı caklığı daha geniş bir aralıkta Malzeme Kütle(kg) Bağıl kütle Hacim(m3 Bağıl hacim Organikler Parafin, vaks, yağ Anorganikler Hidrat kararlı hale getirilebilir. asitleri, polialkoller Kaya 67000 22.0 30.0 10.0 tuzları Herhangi bir FDM’nin dina Su(sıvı) 16000 5.3 16.0 5.3 Karışımlar Ötektikler tek Karışımlar Ötektikler tek mik ısı yönetimi amacı ile bir FDM(organik) Sıcaklık aralığı 5300 1.8 6.6 2.2 sıcaklık Sıcaklık aralığı sıcaklık 1.5 2.7 0.9 üründe kullanılabilmesi için bir FDM(anorganik) 4350 dizi koşulu sağlıyor olması geŞEKİL 1 Enerji depolamada kullanılan malzemeler mikrokapsülleme yöntemi, polimer köpük oluşturma reklidir. Bunların başlıcası: yüksek eriyöntemi, kaplama yöntemi ya da emdirme yöntemi me/hidratlaşma ısısı, yüksek ısıl iletkenlik, olmak üzere esas olarak dört farklı yöntemle dan bir grup, güneş ışınlarına duyarlıdır. Örneğin, yayüksek özgül ısı kapasitesi, faz dönüşümü sırasında çalışılabilir. kın kırmızı ötesi ışına duyarlı bazı tekstiller, yakın minimum hacim değişimi, uygun faz değişim sıcakKaynak: kırmızı ötesi ışınları soğurur ve giysinin iç sıcaklığını lığı, faz dönüşümünün tekrarlanabilirliği, kimyasal Emel Önder(İTÜ, Tekstil Müh. Böl.) ve Nihal Sarıer arttırır. Uzak kırmızı ötesi ışına duyarlı tekstiller, vükararlılık, düşük aşırı soğuma eğilimi, düşük koroz(İKÜ, İnşaat Müh. Böl.). Sıcaklık Düzenleme İşlevi Olan cudun yaydığı uzak kırmızı ötesi ışınları soğurur ve yon ve bozunma eğilimi, zehirli ve yanıcı olmamak, Akıllı Tekstil Ürünlerinin Tasarımı. TÜBİTAK MİSAG 238 ısıl direnci arttırır. Mor ötesi ışına duyarlı tekstiller, pahalı olmamak şeklinde sıralanabilir. No. Proje. 113 s, 2006. mor ötesi ışınları soğururken, yakın kızıl ötesi ışınlaFDM’lerin kompozit bir yapıya katılabilmesi için: rı yansıtabilmekte, böylece, malzemenin iç sıcaklığımüzde kullanılan Xışın uydularının nı düşürmektedir. duyarlığı, plazma devinimlerini kısa Dinamik ısı depolama ya da sıcaklık düzenleme poz süreleriyle algılayabilecek düzeyde işlevli fonksiyonel tekstiller adı verilen tekstillerin değildir. Xtakımı, sönük Xışın kayaraştırılması, üretimi ve kullanılması 1980’lerden benaklarının yüksek çözünürlüklü tayfıXtakımı (ConstellationX) dört tane ri giderek yaygınlaşıyor. nı oluşturabilecek. Böylece, karanlık 1.6 m’lik Xışın teleskobu taşıyan ve Isı yönetimi yapmanın yöntemlerinden biri, malmadde ve karanlık erkenin(enerjinin) DünyaGüneş ikilisi çevresinde dozemelerin “ faz değiştirerek ısı depolaması” olarak adgökada kümelerinin oluşmasına yaplanacak olan dört uydudan oluşalandırılan gizli ısı ve özgül ısı kapasitelerinden yarartıkları katkının etkileri gözlenerek, cak. Xtakımının duyarlığı Chandra lanarak ısı depolamaktır. Faz değiştiren malzemeler evrendeki karanlık madde ve karanlık Xışın uydusu ve tasarlanan diğer uydularınkin(FDM ler), katı ve sıvı fazlar arasında tekrarlı bir döerke üzerine kısıtlamalar getirilecek. Xtakımının den 100 kat daha fazla olacak. Renk çözünürlüğü nüşüm yapabilen gizli ve / veya özgül ısı kapasitesi yüksek çözünürlüklü tayfçekeri, gökadalarda, egzotik yüksek ve algılayacağı erke aralığı oldukça geyüksek malzemelerdir. FDM ısınmaya başladığında yıldızlarda ve evrenin her köşesindeki plazmanın hızı, niş olan algaçlarla donatılmış olacak. Prof. Dr. pek çok malzeme gibi sıcaklığı yükselir. Erime noktayoğunluğu, sıcaklığı ve bileşimini daha sağlıklı ölçesına ulaştığında, büyük miktarda ısı soğururken sıRennan Pekünlü (Ege Üniversitesi) cek ve Xışın kaynaklarının doğası ve evrimine ilişkin Xtakımı, “Kara deliğin çevresindeki maddeye caklığı sabit kalır. Ortam sıcaklığı düştüğünde, FDM yeni çalışma alanları açacaktır. Kara delikler hem gaz (özdeğe) ne oluyor?” sorusunu yanıtlamaya çalışacak. katılaşırken çevreye soğurduğu ısıyı salar. Böylece hem de yıldızları üzerlerine çekerek büyürler. Diğer Kara deliğe doğru akan plazma, kara deliğin çevresinyandan hem uzaya gaz fırlatarak hem de diğer kara desistemin sıcaklığının belirli bir aralıkta sabit kalmasıdeki diske hemen hemen ışık hızıyla çarptığında Xliklerle birleşerek değişirler. Gökada özeklerindenı sağlar. Günümüzde sentetik veya doğal olarak biışınları salar. Xışınların titreşimi saat gibi davranır ki(merkezlerindeki) dev kara deliklerin kaynağı ve linen beş yüzden fazla FDM var. Bu malzemeler faz ve plazmanın devinimini adım adım izlememizi ve doğasını anlayabilmek için LISA ile Xtakımının birdeğiştirme sıcaklıkları veya ısıl kapasiteleri yönünkara deliğin yakınındaki uzayzamanın nasıl bozuldulikte çalışması gerekir. İlgili okuyucu http://univerden farklılıklar gösterir. Bu da FDM’lerin termal koğunu anlamamızı sağlar. Xtakımının olağanüstü duse.nasa.gov adresinden ayrıntılara ulaşabilir. ruma ile ilgili olarak farklı alanlarda kullanılmalarını yarlılığı kara deliğin yakınındaki plazmanın “ağır çeKaynak: Nicholas E. White & Alphonso V. Diaz, Advancazip kılıyor. FDM’ler, tekstil ürünlerinin yanı sıra, kim filmini” oluşturmamıza yardımcı olacak. Günüces in Space Research 34 (2004) 651658 binalarda, elektronik aygıtlarda, güneş enerjisi ile çalışan çeşitli sistemlerde ısı yönetiminde kullanılmak üzere araştırılmakta ve bir kısmı pazarlarda önemli kullanım alanı bulmaktadır. X takımı