İstanbul Kültür Üniversitesi (İKÜ) İnşaat Mühendisliği Bölümü akademisyenlerinden Prof. Dr. Nihal Sarıer’in “Faz değişim malzemesi içeren bir tekstil ürünü ve elde etme yöntemi” isimli buluşu kabul edilerek İngiltere UK Patent Ofisi tarafından tescil edildi. Buluşa konu olan nanokompozit ürünlerin; dinamik ısı yönetimi yapabilen, çevrenin sıcaklık değişikliklerine karşı duyarlı giysi sistemlerinde, soğuk ve sıcak ortamlardan koruma amaçlı çadır, battaniye ve tekstil ürünlerinde, binalarda, otomotivde, uzay sanayisinde, biyomedikal uygulamalarda, sıcaklığa duyarlı ambalajlama ve güneş enerji panelleri uygulamalarında kullanılma potansiyeline sahip fonksiyonel tekstil ürünleri olduğu belirtildi.

Ürünlerde faz değişiminin öneminden bahseden Prof. Dr. Sarıer, kullanım alanlarını ve patent süreçlerini anlattı. 

“Dış Ortam Sıcaklıklarındaki Değişikliklere Duyarlı Kimyasallar veya Doğal Malzemelerdir” 

Isı yönetimi denilen bir olguyla karşı karşıya kalındığını ifade eden Prof. Dr. Nihal Sarıer, “Bilindiği gibi gerek günlük yaşantımızda ve giysilerimizde gerekse binaların içerisinde bulunduğumuz süreçlerde hava sıcak olduğunda termal konforumuzun sağlanmasını istiyoruz. Hava soğuk olduğunda da benzer şekilde üşümemek ve yine uygun koşullarda bulunmak istiyoruz. Örneğin kullandığımız giysiler bizi dış ortamdaki sıcaklık değişikliklerinden belirli ölçülerde koruyor. Ancak burada esas olarak yapılan şey statik durgun havayla ve oradaki malzemelerle yapılan korumadır. Biz buna statik koruma adını veriyoruz. Faz değiştiren malzemeler 1960’lı yıllardan itibaren dünyada araştırmacılarının dikkatini çekmiş bir grup kimyasaldır. Bu kimyasallar 500’den fazla çeşittir. Biz bunların organik olanlarıyla çalışıyoruz. Bir kısmı daha önceden üretilmiş ürünler olabiliyor. Bir kısmını da bu patent çalışmasında olduğu gibi kendimiz sentezliyoruz. Bu ürünlerin özellikleri dış ortam sıcaklıklarındaki değişikliklere duyarlı kimyasallar veya doğal malzemelerdir. Örneğin bir kimyasal dış ortam sıcaklığı yükseldiğinde yani sıcaklık 25 derecenin üzerine çıktığında ortamdaki ısıyı bünyesine alıp soğutabiliyor. Dolayısıyla ortam sıcaklığı sabit kalıyor, yani ısınmıyor.” dedi. 

“Termal Konforumuz Önemli Ölçüde Artıyor” 

Sözlerine devam eden hocamız, “Öte yandan ortam sıcaklığı 20 derecenin altına düşerse daha önce soğuttuğu ısıyı etrafa yayıyor. Böylece yine ortam sıcaklığı sabit kalıyor. Bunu bir giyside düşünecek olursak; sıcaklığın yükselmesi veya düşmesi durumunda bu malzemelerin giysi sistemlerine uygulandığı koşullarda termal konforumuz önemli ölçüde artıyor. Binalar içinde benzer şey söz konusu. Binalarda kışın ısınmak yazın da termal konfor aralığında kalabilmek için klimaları çalıştırıyoruz. Binanın esas olarak kendi statik yalıtımından yararlanıyoruz. Burada da beton veya benzeri malzemenin izolasyon özelliğinden yararlanıyoruz. Bu faz değiştiren malzemeleri içeren kaplamalar, binaların iç veya dış yüzeyine yapıldığı takdirde bu statik olarak termal izolasyonun sağlanmasının yanı sıra ani sıcaklık değişikliklerinde yine bir dinamik ısı yönetimi ve becerisi kazandırılmış oluyor. Onun için bu tür sistemlere, akıllı sistemler deniyor. Eğer sadece tekstillere yönelirsek orada da akıllı tekstiller adını alıyor.” diye konuştu. 

“Ani Sıcaklık Değişikliklerinde Dinamik Isı Yönetimi Yapıyor” 

Bitkisel yağlardan hareketle faz değiştiren malzeme sentezlediklerini anlatan Prof. Dr. Sarıer, “Bu sentezlediğimiz malzemeyi daha sonra ismini elektroeğirme dediğimiz bir yöntemle gözümüzle göremeyeceğimiz incelikte liflerin içerisine hapsettik. Daha sonra ismine nanoağ dediğimiz malzemeyi tekstil tabakaları arasına uyguladık, sabitledik ve ondan sonra bu sistemin termal özelliklerini inceledik. Gördük ki normal izolasyon kapasitesinin yanı sıra hazırladığımız tekstil sistemi ayrıca ani sıcaklık değişikliklerinde dinamik ısı yönetimi de yapıyor. Yani ısınma olduğunda dışarıdan ısı soğutuyor. Soğuma olduğunda da dışarıya aldığı ısıyı yayıyor.” dedi.

“Kullanılabilir ve Yararlı Bir Sonucu Olmasını İstiyoruz” 

Bu konuyu 2004 yılından beri çalıştıklarını ifade eden hocamız, “Ben çalışmalarımı İstanbul Teknik Üniversitesi Tekstil Mühendisliği Bölümü öğretim üyelerinden Prof. Dr. Emel Önder Karaoğlu birlikte yürütüyorum. Biz çalışmalarımıza başlayacağımız zaman hem Amerikan patentlerini hem dünyada diğer patentleri ve çalışmaları izliyor ve inceliyoruz. Küresel ısınmanın artması, enerjiyle ilgili binalarda, otomobillerde ve kendi giysi sistemlerimizde iyileşme ihtiyacı bizi bu çalışmayı yapmaya yöneltti. Ürettiğimiz ürünün veya yapacağımız bilimsel araştırmanın başta ülkemiz olmak üzere mutlaka kullanılabilir ve yararlı bir sonucu olmasını istiyoruz. Bu bakımdan bu projede de ürettiğimiz ürünlerin öncelikle ulusal ve uluslararası patent başvurularını yaptık. Bu başvuruları yaptıktan sonra da çalışmalarımızı çeşitli dergilerde makale halinde yayınladık. Patent başvuruları yapıldıktan sonra gerek ulusal gerek uluslararası patent sürecinde bir patent başvuru numarası alındıktan sonra artık eserinizi hem koruma altına almış oluyorsunuz hem de uluslararası dergilerde makale yapma hakkı da ediniyorsunuz.” diye konuştu. 

“Destek Sistemi Oluşturmuş Oluyoruz” 

Bu çalışmanın ekosistem ve insanlık açısından önemine de değinen Prof. Dr. Nihal Sarıer, “Örneğin soğuk havalarda termal konforumuzu korumak için dışardan enerji almamıza gerek kalmamış oluyor. Soğuk zincir taşımacılığında örneğin bir markete tavuk veya balık ürünü geliyor. Ani bir elektrik kesilmesinde veya herhangi bir ihmal nedeniyle o ürünler bir süre saklanmaları gereken sıcaklıktan daha yüksek sıcaklıkta bulunabiliyorlar. Biz ürünün kendi özelliklerine ve son tüketim tarihine baktığımızda burada herhangi bir yanlışlık olduğunu düşünmüyoruz. Oysa bu gıda bozulmaya başlıyor. Ani sıcaklık değişikliği nedeniyle bu soğuk zincir taşımacılığında ambalaj malzemesi olarak bu tür malzemeler kullanıldığında o ani sıcaklık değişikliğinden gıdayı, ilacı veya aşıyı korumak için bir destek sistemi oluşturmuş oluyoruz.” ifadelerini kullandı.