Basın Bülteni- Koç Üniversitesi, çevre dostu yöntemle ışığa duyarlı polimer geliştirdi
Koç Üniversitesi'nden araştırmacılar, ışığa duyarlı polimerik malzeme üretimi için
çevre dostu ve düşük maliyetli yeni bir kimyasal sentez yöntemi geliştirdiler.
Bilim dünyasının en saygın dergilerinden Nature Communications'ta yayımlanan
araştırma geliştirilen özgün kimyasal yöntem sayesinde enerji, çevre ve malzeme
teknolojilerinde yeni uygulamaların hayata geçmesini sağlayabilecek ışığa duyarlı
polimerik malzemelerin sentezlenmesi sağlayacak.
Koç Üniversitesi Kimya Bölümü'nden Prof. Dr. Önder Metin liderliğinde, Dr. Melek
Sermin Özer, Dr. Zafer Eroğlu ve Prof. Dr. Sermet Koyuncu tarafından yürütülen
bilimsel araştırmada, çevre dostu ve düşük maliyetli yeni bir prolimerik malzeme
(çok sayıda küçük molekülün birleşmesiyle oluşan uzun zincirli yapıdaki madde)
üretim yöntemi geliştirildi. Bilim dünyasının en saygın dergilerinden biri olan
Nature Communications'ta yayımlanan bu yeni üretim yöntemi sayesinde, yalnızca
görünür ışık kullanılarak daha çevreci ve sürdürülebilir bir yolla geleceğin
malzeme teknolojilerinde çığır açacak uygulamaların önü açılıyor.
Gündelik hayatta kullandığımız polimerik malzemeler (plastik vb.), üretildikten
sonra uzun süre kararlı ve çevresine tepki vermeyen yapılardır. Bu malzemelere
alternatif arayan araştırmacılar ışık, sıcaklık ya da elektrik gibi dış etkilere
yanıt verebilen akıllı malzemeler üzerinde çalışıyor. Koç Üniversitesi'nden
araştırmacıların geliştirdiği bu yeni kimyasal polimerik malzeme sentez yöntemi,
bu tür gelişmiş malzemelerin çok daha kolay ve çevreci yöntemlerle üretilebilmesini
sağlıyor. Üstelik bu üretim süreci, pahalı metal katalizörler ya da yüksek
sıcaklıklar gerektirmeden, güneş ışığı kullanılarak oda koşullarında gerçekleştiriliyor.
Araştırmada geliştirilen malzemeler, rasyonel olarak seçilen çok küçük moleküler
yapı taşlarının bir araya gelmesiyle oluşan ve içlerinde milyonlarca minik boşluk
barındıran özel polimerlerdir. Sahip oldukları özel molekül motifleri ve boşluklar
sayesinde hem ışıkla etkileşebiliyor hem de diğer kimyasal reaksiyonları
katalizleyen yüklü parçacıklar üretebiliyorlar. Bu özellikleri, onları enerji
üretiminden çevresel arıtmaya kadar geniş bir kullanım alanına taşıyor.
Bugün bu tür gelişmiş malzemelerin en büyük sorunu, üretim süreçlerinin karmaşık,
maliyetli ve çoğu zaman çevreye zararlı olmasıdır. Bu çalışmada geliştirilen
kimyasal sentez yöntemi ise pahalı metaller kullanılmadan, oda sıcaklığında ve
ışık kullanarak bu tür malzemelerin üretimini mümkün kılıyor. Bu da gelecekte kendi
kendini onaran yüzeylerden güneş ışığıyla çalışan enerji sistemlerine, tıbbi
uygulamalardan esnek elektronik cihazlara kadar pek çok teknolojinin daha erişilebilir
hale gelmesine katkı sağlayabilir.
Nasıl Bir Yöntem Geliştirildi?
Araştırmada, ışıkla aktive edilebilen iki boyutlu yarı-iletken bir malzeme olan
bizmuten kullanılarak kimyasal reaksiyonlar başlatıldı ve rasyonel olarak seçilen
moleküler yapı taşlarının kontrollü biçimde bir araya gelmesi sağlandı. Bu
yaklaşım, yüksek molekül ağırlıklı ve yapısı hassas biçimde ayarlanabilen malzemelerin
elde edilmesine olanak tanıyor. Ayrıca bu tür malzemelerin sentezinde
kullanılan mevcut yöntemlerde mümkün olmayan brom ve iyot gibi halojenlerin doğrudan
yapıya entegre edilebilmesi, malzemelerin elektronik ve optik özelliklerinin
ince ayarını mümkün kılıyor. Bu sayede, ışıkla etkileşim ve elektriksel iletim
gibi kritik özellikler uygulamaya göre kontrol edilebiliyor.
Araştırmacılar özel bir yarı iletken malzeme olan bizmuteni ve malzemeyi oluşturacak
küçük moleküler yapı taşlarını bir çözücü içinde bir araya getirip ortama
ışık verdi. Işık, bizmutene'i aktive ederek kimyasal tepkimeleri başlattı ve
bu yapı taşlarının birbirine bağlanmasını sağladı. Süreç ilerledikçe küçük moleküller
birleşerek uzun zincirler oluşturdu ve sonunda gözenekli, yeni polimerik
malzemeler ortaya çıktı. Elde edilen bu malzemeler, ışık altında kimyasal tepkimeleri
hızlandırabildiği için özellikle enerji üretimi, çevre temizliği ve sürdürülebilir
kimya uygulamalarında kullanılabilecek potansiyele sahiptirler.
Geliştirilen malzemelerin kimyasal tepkimeleri hızlandırma performansı deneylerle
de gösterildi. Bu malzemeler, ışık altında gerçekleşen kimyasal reaksiyonlarda
yüksek verimle çalışarak ışık enerjisini kimyasal dönüşümleri başlatmak için
kullanabildiklerini gösterdi. Araştırma, sürdürülebilir kimya ve enerji teknolojileri
açısından yeni bir üretim yaklaşımı sunuyor.
-iDeal Haber Merkezi-
- twitter.com/iDealDataHaber // www.idealdata.com.tr -