Türk ve ABD'li bilim insanlarının ortak çalışmasıyla, vücut hareketi, ısı ve titreşimi enerjiye çevirmede kullanılan malzemeler, saç telinden 5 bin kat incelikte üretildi.
Böylelikle malzemelerin verimlilikleri ve enerji kapasiteleri maksimum düzeye çıkardı.
Nanoteknolojiyle geliştirilen "piezoelektrik malzeme"lerle gelecekte hayal gibi gösterilen kendi enerjisini üreten otomobiller ve güdümlü ilaç sistemlerinde yeni çözümler geliştirilmesinin de yolu açıldı.
Nanoteknoloji üzerine özgün araştırmaları nedeniyle 1999'da dünyanın en prestijli ödüllerinden Feynman Nanoteknoloji ödülünü alan ve alternatif yakıt teknolojileri üzerinde 20 yıldır ABD ve Türkiye'den pek çok araştırma grubuyla çalışan Teksas Üniversitesi Öğretim Üyesi Prof. Dr. Tahir Çağın, AA muhabirine yaptığı açıklamada, piezoelektrik malzemelerin bazı kristal ve seramik materyallerde bulunduğunu ve bu malzemelerin yıllardır elektronik ve mekatronik aygıtlarda yaygın biçimde kullanıldığını anlattı.
Piezoelektrik malzemelerin aynı saat pillerindeki quartz kristallerinde olduğu gibi mekanik etki ile elektrik alanı arasında köprü oluşturduğunu, saat pillerindeki gibi gerilim farkından mekanik titreşim ya da tam tersi şekilde titreşimlerden elektrik ürettiğini ifade eden Çağın, bu malzemelerin biyomedikal elektroniğinden atomik görüntüleme mikroskoplarına kadar çok geniş uygulama
alanları bulunduğunu söyledi.
Hayal edilen teknolojiler çok yakında
Bu malzemelere baskı uygulanması ya da esnetilmesi sonucu oluşan kutuplaşma ile elektriğin oluştuğunu belirten Çağın, bu malzemelerin ayrıca ayak ve vücut hareketlerinden elektriğin üretilmesi ya da ısı ve titreşim olarak kaybedilen enerjinin bir bölümünü dönüştürerek kendi enerjisini üreten otomobillerle, güdümlü nano ilaç taşıyıcı sistemleri gibi pek çok alanda da yeni çözümlere olanak sağlayacağını kaydetti.
Çağın, mekanik enerjiyi kullanılabilir elektrik enerjisine çeviren piezomalzemelerin üretildiği materyallerin kimyasını, alaşımlarını ve nano yapılarını optimize etmeyi hedeflediklerini belirterek şöyle konuştu:
"Özellikle fosil yakıtlara dayanan teknolojilerin yerine koyacağımız yeni enerjileri araştırıyoruz. Çalışmalarımızla zaten kullanılan bu piezoelektrik malzemeleri maksimum verim alacak seviyeye getirdik. Fosil yakıtların yerine sürdürebilir üretim ve yaşam bağlamında kayıp ısıyı kullanılabilir enerjiye dönüştüren termoelektrik sistemler, hidrojen ekonomisinde önemli rol oynayacak yakıt pilleri için hidrojen depolama ve taşıyıcı sistemler, yüksek verimli katalizörler ve membranlar ışık enerjisinin dönüştürülmesinde önemli kazanım sağlayacak nano sistemler yürüttüğümüz araştırmaların odağını oluşturuyor.
Bu nano yapılı malzemeler, örneğin bir ilacı taşıyan kapsülün vücudun belirli bir yerine gönderilmesi için etraftaki mekanik enerjiyi kullanmasında nano yapılı jenerator olarak kapsülün yapısında kullanılabilir. Bu nano yapılı piezomalzeme ilaç taşıyıcı kapsülleri güdümleme için gerekli küçücük enerjileri taşıma ortamında var olan salınımlardan kendileri üretebilecek. Bu salt mekanik enerjinin dönüştürülmesiyle sınırlı değil, benzer şekilde atık ısı, güneş enerjisinin dönüştürülmesinde de verimin uygun nano yapılar oluşturma yoluyla maksimize edilmesi de mümkün."
Çağın, tüm dönüştürücülerin yüksek teknoloji cihazlarında hali hazırda kullanıldığını, verimin optimize edilmesiyle bunların yakın gelecekte tüketicilerin de kullandığı gündelik aygıtlarda yer bulacağını da kaydederek, "Bunlar şu an hayal gibi, ancak 5-10 sene sonra insanlar bunları sıklıkla kullanabilecekler" diye konuştu.
Prof. Dr. Çağın, çalışmalarının uluslararası bilim dergileri Physical Review, Applied Physics Letters, Chemical Physics de yayınlandığını, benzer konularla ilgili patent başvurularının olduğunu da sözlerine ekledi.
