POLİMER NEDİR

Gaz detektörleri ve kimyasal madde detektörleri gibi alanlarda kullanım avantajı sağlayan karbon nanotüplerin, polimer bazlı bir reçine ile birleşiminden oluşan kompozit malzemelerin üretimi sayesinde zararlı gamma ışınlarını algılamak için kullanılan teknoloji artık daha ucuza ve kolayca elde edilebilecek.

Dünyanın en saygın üniversitelerinden biri olan MIT’de (Massachusetts Institute of Technology) geliştirilen cihaz Timothy M. Swager ve Jose M. Lobez’in çalışmalarının ürünü olarak ortaya çıkmış. Basit dirençlilik (resistivity) ölçümlerine dayanan, oda sıcaklığında çalışan, “göreceli” olarak ucuz hammaddelerden üretilebilen ve neredeyse hiçbir işleyiş maliyeti olmayan bu teknolojinin, nükleer araştırmalarda ve yüksek güvenlik gerektiren alanlarda kullanılabileceği belirtiliyor.

 Uluslararası akademik yayınların derlendiği en önemli bültenlerden biri olan Angewandte Chemie International Edition dergisinde yayımlanan çalışmada bahsedilen ürün, çok duvarlı karbon nanotüplerden oluşan bir ağın, iletken olmayan poli(olefin sülfon) (POS) reçinesinin içine gömülmesiyle elde ediliyor. POS polimeriyle çevrelenen nanotüpler birbirleriyle etkileşime geçemedikleri için yalıtkan bir system oluşturuyorlar. Gamma ışınlarına maruz kalan poli(olefin sülfon) reçinesi de-polimerize olarak, yani monomerlerine ayrışmaya başlayarak, nanotüpler arasında, düşük direnç gösteren bağlantılar oluşmasını sağlıyor. Monomerlerine ayrılan POS’tan kurtulan nanotüplerin birbirlerine dokunmasıyla oluşan düşük dirençli bağlantı bölgeleri sistemin iletkenliğinin arttırıyor. İletkenlikte görünen değişimle beraber zararlı ışınların algılanması sağlanıyor.

Sistemin performansını arttırmak için birçok kimyasal hüneri deneyen araştırmacılar, “click” kimyası kullanarak polimere ekledikleri piren parçaları ile nanotüplerin kompozitteki dağılımını (ayrışmasını – dispersion) iyileştirirken; ekledikleri bizmut kompleksleri ile de sistemin iyonize edici radrasyonlara karşı opasitesini arttırmış.

Kaynak: C&EN (Aralık, 2009)

Resim: C-Nano Rhone Alpes; Angewandte Chemie Int. Ed. (2009) 48, 1-5

Yardımcı tanımlamalar:

“click” kimyası: “Huisgen 1,3-dipolar siklo-katılma” ismiyle de bilinir.

Iyonize edici radrasyon: Geçtiği malzeme içinde direkt veya endirekt olarak iyonlanmaya sebep olan ışıma.