Penguenler, büyük çoğunlukla Güney Yarımküre’de yaşayan kuşlardır; onları bilmeyen olmasa gerek. Belgesellerde buz üstünde kayarken veya neredeyse donma noktasında olan denizlerde yüzerken görürüz onları. Gene de, dünyanın en soğuk iklimlerinden birinde yaşamalarına rağmen, vücudu buz tutmuş penguenlere pek rastlamayız. Journal of Physical Chemistry C’de yayınlanan bir çalışma, penguenlerin tüylerinin neden buz tutmadığını açıklıyor ve tüylerden ilham alarak nasıl buz tutmayan malzemeler geliştirilebileceğini gösteriyor.
Humboldt penguenlerinden alınan tüy örnekleri yüksek çözünürlüklü elektron mikroskopu yardımıyla incelendiği çalışma, gözümüzle gördüğümüz tüyden en küçük parçasına kadar tüylerin hiyerarşik bir yapıda örgütlenerek suyun buz tutmasını engellediğini ortaya koyuyor.
Tüylere daha yakından bakıldığı zaman, onların aslında bir sürü daha küçük tüyden oluştuğu ve bu ufak tüylerin hem engebeli yüzeyi nedeniyle suyla iyi temas etmediği hem de hapsettikleri küçük hava kabarcıkları sayesinde suyun donmasını engellediğini belirtiyor araştırmacılar. Elektron mikroskobu ile daha ince detaylara bakıldığında ise, bu ufak tüylerin çok sayıda küçük engebeler içerdiği gözlemleniyor. Bu küçük engebeler, minik hava kabarcıklarını tutup ısı yalıtımı sağlamakla birlikte, su damlacıklarının tüy yüzeyinde tutunamamasına sebep oluyor. Bu sayede su, tutunacak bir yüzey bulamadığı için tüyler üzerinde donmuyor.
Tüylerin yapısından ilham alarak, buz tutmayan malzemeler geliştirmek de mümkün. Polyimid adı verilen bir malzemeden geliştirilen nanofiberler, aralarındaki mesafeye bağlı olarak suyun yüzeyde tutunmasına izin vermeyebiliyor. Fiberler arasındaki uzaklığı değiştirerek geliştirilen malzemenin buz tutmama özelliğine sahip olduğu da araştırmada belirtilen sonuçlardan. Çalışma, günlük hayatta buz oluşumunun istenmediği pek çok yerde kullanılabilecek yeni malzemelerin geliştirilmesinde öncü rol oynayabilir.
Derleyen: Batuhan Kav
Kaynaklar
- Wang, S., ve digerleri. J. Phys. Chem. C, DOI: 10.1021/acs.jpcc.5b12298
