Hitit Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Kimya Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Filiz Boran, endüstride geniş kullanım alanına sahip çok duvarlı karbon nanotüplerin geleneksel yöntemle işlenmesi sürecinde ortaya çıkan ürün kaybının ve kimyasal kullanımın önüne geçmek amacıyla çalışma başlattı.
Laboratuvar testlerinin başarılı sonuç vermesinin ardından Türk Patent ve Marka Kurumuna başvuran Boran, inceleme sürecinin ardından yöntemin tescilini aldı.
Boran, AA muhabirine, geliştirdiği yöntem sayesinde karbon nanotüplerin çok daha küçük parçacıklar haline getirildiğini, bu sayede yüzey alanlarının arttığını ve gözenekli yüzey elde edildiğini söyledi.
Geliştirdiği tekniğin, geleneksel tekniklere göre birçok avantajının olduğunu belirten Boran, geleneksel yöntemde çok duvarlı karbon nanotüplerin 700 dereceyi bulan sıcaklığa maruz bırakıldıktan sonra ultra ses, mekanik kesme, öğütme gibi tekniklerle işlendiğini ancak bu tekniklerin pahalı ekipman ve uzun çalışma sürelerine ihtiyaç duyduğunu anlattı.
Ayrıca bu yöntemlerin nanotüplere zarar verdiğini, yüzde 90 ürün kaybına neden olduğunu dile getiren Boran, geliştirdiği tekniğin bir sıvı azot tankı yardımıyla kolayca uygulanabildiğini, hiç ürün kaybı yaşanmadığını ve çok kısa sürede uygulanabildiğini vurguladı.
Tekniğin oldukça basit ve kolay uygulanabildiğine işaret eden Boran, şöyle devam etti:
"Burada herhangi bir kimyasal kullanmıyoruz, sıvı azot kullanıyoruz sadece. Diğer kimyasal yöntemlerde yüksek derişik asit çözeltileri kullanılıyor. 600-700 dereceler arasındaki sıcaklıklarda termal şoklama var. Buradaki teknikte verim yüzde 10 olmakta. Bu nedenle sanayiye uygun bir yöntem değil. Yüksek sıcaklıkta termal stresi kullandığında 1 tondan 100 kilogram ürün kalacak ellerinde. Arada çok büyük ürün kaybı var ama bizim geliştirdiğimiz teknikle ürün kaybı bulunmuyor. Bu nedenle çok daha sanayiye uygulanabilir, daha etkin çözümler sunacak bir teknik."
Geliştirdiği yöntemin halk tabiriyle "soğuk yakma" veya "termal şoklama" şeklinde adlandırılabileceğine dikkati çeken Boran, "Burada ürünleri çok daha basit bir şekilde sıvı azot ortamında, sıfırın altında 196 derecede, çok soğuk ortamdan oda koşullarında ortama çıkartarak termal şoklama yapılmakta. Bundan faydalanarak ürün parçalara ayrılıp daha küçük boyutlara ayrılmakta. Bu da malzemenin yüzde alanının ve gözenekliliğinin artmasını sağlamaktadır." dedi.
Boran, bu yöntemle elde edilen çok duvarlı karbonat tüplerin artırılan yüzey alanları ve gözenekleri sayesinde filtreleme sistemleri, ilaç sanayisi, gıda taşıma ve ambalaj sektöründe etkin şekilde kullanılabileceğini aktararak, şunları kaydetti:
"Sanırım en önemlisi de enerji sektöründe kullanılabilirliğini artıracaktır. Burada geliştirdiğimiz ürünlerin artan spesifik yüzey alanları ve gözenekliliğiyle enerji depolama ve dönüşüm sistemlerinde, elektrot malzemelerinin yapılarında kullanıldığında daha hızlı şarj, deşarj olunmasını sağlayacak. Bu teknikle geliştirilen ürünler daha yüksek kapasitede enerji depolanmasını sağlayacak. Bu sayede de lityum iyon pillerinde süper kapasitelerde, yakıt pilleri gibi yakıt hücrelerinde enerji sistemlerinin oluşturulmasında, geliştirilmesinde ve depolanmasında büyük olanaklar sunacaktır."
Boran, "Çok daha ekonomik bir teknik, çünkü ürün kaybımız yok. Ekstra pahalı ekipmanlara, sistemlere ihtiyaç duymuyoruz. Kimyasal atıklar oluşmayacak. Dolayısıyla bu teknik atık arıtımı, atıkların yok edilmesi konularında bize fayda sağlayacaktır." ifadesini kullandı.