Borofen, Tekstilde Geleceğin Malzemesi

Röportaj: Tuğba Karademir

Gaziantep Üniversitesi’nde öğretim üyeliği yapan ve son yıllarda borofenin tabanlı kumaş üretimi üzerine yaptığı çalışmalarla dikkat çeken Prof. Dr. Cem Güneşoğlu, tekstil sektörüne dair yenilikçi ve çevre dostu çözümler geliştirmeye devam ediyor. Güneşoğlu, borofenin kumaşlar üzerindeki etkisini, sağlık ve çevre dostu özelliklerini anlatıyor.

Tekstil sektörü, her geçen gün daha fazla yenilikçi teknolojiyle şekilleniyor. Bu alandaki önemli buluşlardan biri de borofenin kumaşlarda kullanılmaya başlanması. Gaziantep Üniversitesi öğretim üyelerinden Prof. Dr. Cem Güneşoğlu, borofenin tekstil ürünlerinde sağladığı üstün özellikler ve çevre dostu avantajlarıyla ilgili yaptığı araştırmalarıyla sektöre yeni bir soluk getiriyor. “Borofen, giyim konforu üzerinde önemli kazanımlar sunacak.” diyen Güneşoğlu, borofenin kumaşlara olan katkılarını ve bu teknolojinin gelecekte nasıl bir etki yaratacağını bizimle paylaştı.

Öncelikle sizi biraz tanıyabilir miyiz Cem Bey? Eğitim geçmişiniz hakkında bilgi verebilir misiniz?

Ben, Uludağ Üniversitesi kökenli bir Tekstil Mühendisiyim. Lisans, yüksek lisans ve doktora eğitimimi Uludağ Üniversitesi’nde tamamladım. Bir süre ABD’de Kimya alanında doktora sonrası araştırmacı olarak bulundum. Askerlik görevimden önce 2007 yılında memleketim olan Gaziantep’te, Gaziantep Üniversitesi’nde öğretim üyesi olarak çalışmaya başladım. 2011 yılında doçent, 2017 yılında Profesör unvanı aldım. Son 2 yıldır Sabancı Üniversitesi Nanoteknoloji Araştırma ve Uygulama Merkezi’nde (SUNUM) de yarı zamanlı araştırmacı olarak çalışmaktayım.

Borofen maddesini kumaş üretiminde kullanma fikri nasıl ortaya çıktı? Bu alanda ne gibi bilimsel temellere dayandınız?

Tekstil yüzeylerinde farklı katkı malzemelerin kullanımına dair çalışmalar yapıyorum. Nano boyutta metal oksitler, CNT (karbon nanotüp), grafen, grafen oksit ile katkılanmış lif, iplik ve kumaş örnekleri üzerine çalışmalarım var. Bu malzemeler, tekstil yüzeylerinin elektrik, ısıl, nem yönetimi, mekanik gibi özelliklerini manipüle etmekte kullanılıyor. Artık endüstriyel üretime geçmiş, söz konusu katkıları içeren ticari tekstil malzemeleri de mevcut. Ama bu malzemelerin kullanımında küçük parçacık büyüklüğünden kaynaklı topaklanma, liflerin elastik özelliklerine uyum göstermeyen burulma direnci gibi problemler bizleri daha farklı malzemelerin kullanım imkanını araştırmaya sevk etti. Grafen, 2 boyutlu grafit yani karbon sırasından oluşan kullanışlı bir malzeme ama grafen katkılı lif ve iplik üretiminde bahsettiğim problemler kullanımı sınırlıyor.  Borofen, 2015 yılında ilk defa sentezlendikten sonra bu dezavantajları daha az taşıdığında dair yayınlar yapıldı. Bundan dolayı laboratuvar ölçekli borofen kullanımına dair çalışmalara başladım.

“Borofen, daha az katkı yüzdesiyle daha yüksek etki gösterme potansiyeline sahip”

Borofen ile üretilen antibakteriyel ve antiviral kumaş, piyasadaki diğer kumaşlardan nasıl farklılaşıyor?

Borofen, borun 2D dizilimi olarak tanımlanabilir. Boşluklu yapısı, katman sayısı, sentezlendiği alt yüzey gibi parametrelere göre sunduğu özellikler çeşitlendirilebiliyor. Borlu bileşikler, örneğin bor oksitler, bor tuzları, tekstil sektöründe yıllardır güç tutuşurluk, antibakteriyel etkinlik gibi farklı performans özellikleri için kullanılıyor. Borofen, daha az katkı yüzdesiyle daha yüksek etki gösterme potansiyeline sahip. Farklı malzemelerle adsorbe olup kompleks oluşturabiliyor. Örneğin grafen üzerinde sentezlenip düşük katman sayısında daha yüksek etkinlik sunabiliyor. Bu anlamda oldukça verimli bir malzeme.

Bu kumaşların sağlık üzerinde sunduğu faydalar hakkında ne tür testler yapıldı? Elde edilen bulgular neler?

Kumaşların ısıl iletkenlik ve ısı yayılım özellikleri aktivite sonrası açığa çıkan metabolik ısının uzaklaşma seviyesini belirleyerek kullanıcı konforu ve sağlığı üzerinde etkili oluyor. Kumaş üzerinde çok düşük ppm değerlerinde borofen varlığında bile ısıl özelliklerin önemli ölçüde değiştiğini tespit ettik. Ayrıca borofen, antimikrobiyel özellikler üzerinde de olukça etkili değerler sunuyor.

Borofen Uyku Kalitesini Artırıyor

Borofenli yatak kumaşının uyku kalitesi üzerindeki etkileri nelerdir? Kullanıcılar bu ürün ile ne gibi farklar hissediyor?

Bizler memeliyiz ve memeliler çekirdek vücut sıcaklıklarını düşürerek uykuya dalıyor. Bu düşüş ne kadar hızlı olursa REM ve n-REM uykuda kalış süresi de o nispette fazla, uyku kalitesi de yüksek oluyor. Yatak kumaşları üzerinde yıllardır çalışmalar yapıyorum, Kayseri’de faaliyet gösteren Küçükler Tekstil Ar-Ge Merkezi ile çok farklı yatak kumaşı kaliteleri geliştirdik; etkinlikleri de objektif test ve analizlerle ortaya koyabiliyoruz. Son olarak ERÜ Tıp Fakültesi iş birliği ile uyku laboratuvarında bazı yatak kumaşlarının uyku kalitesi ve sağlığı üzerindeki etkilerini gözlemledik. Bu çalışmalarda çekirdek sıcaklığın düşüşünü hızlandıran ve vücut sıcaklığında da dalgalanmalara yol açmayan malzemelerin uyku kalitesini artırdığına dair bulgularımız oldu. Borofen, aktarıldığı yatak kumaşlarında edindiğimiz know-how’u daha yüksek seviyede tekrarlayan etkiler gösteriyor.

Bu projede kullanılan borofen maddesinin çevre dostu olduğunu söyleyebilir miyiz? Bu alanda yapılan araştırmalar çevresel etkiler hakkında ne gibi sonuçlar gösteriyor?

Borofenin çevre dostu olması sentez yönteminden ve çok düşük oranda tüketiminin yeterli olmasından kaynaklı. Bu anlamda borofen ve borofen katkılı tekstil yüzeyleri için çevre dostu denilebilir.

Borofenli kumaşların seri üretime geçiş süreci hakkında ne gibi adımlar atıldı? Bir üretici firma ile gerçekleştirdiğiniz görüşmelerde ne tür zorluklar ya da fırsatlar karşınıza çıktı?

Borofenin ticarileşmesinde en önemli handikap yüksek maliyet. Biyolojik ve kimyasal etkinlik gösterebilmesi için yüzey üzerinde belirli bir seviyenin (ppm değerinin) üzerindeki miktarlarda bulunması gerekiyor. Ayrıca borofenin reaktif yapısı kolay oksitlenme riski taşıması demek. Borofen katkılı yatak kumaşını geliştirirken aplikasyon banyosunun reçetesini belirlemede zorlandık diyebilirim ama borofenin kompleks oluşturma kabiliyeti bize yardımcı oldu. SUNUM’un tedarik ettiği borofen örneklerinde oksidasyon riskinin düşük olduğunu gördük. Ardından test çalışmaları ile etkinlikleri raporladık ve seri üretime hazır olduğumuzu ifade ettik. Şu an sipariş alındı ve o siparişi teslim edecek uygulama banyosu hazır.

“Borofenin ülkemizde daha büyük ticari karşılık bulması için tekstil sektörüne uyarlanması gerekiyor”

Borofenli kumaşların tekstil sektörü üzerinde uzun vadede ne gibi yenilikler getirebileceğini düşünüyorsunuz?

Borofen, ülkemizde enerji depolama ve yakıt pillerinde kullanım amacıyla öne çıktı. Elektrikli otomobillerin pillerinin kullanım ömrünü ve performansını arttırmakta borofenin çok başarılı olduğu SUNUM tarafından gösterildi. Ancak borofenin özellikle ülkemizde daha büyük ticari karşılık bulması için tekstil sektörüne uyarlaması gerekiyor. Borofen kısa vadede grafen gibi 2D malzemelerin kullanıldığı tüm tekstil uygulamalarında kullanılacak. Bu aşamada borofenin farklı tiplerinin geliştirilmesine ihtiyaç duyacağız. Başta SUNUM olmak üzere Ülkemiz Üniversite ve Araştırma Merkezlerinde borofenin sentez aşaması, morfolojisi, heteromalzeme olarak üretimindeki farklılıklara dair önemli çalışmalar yürütülüyor. Bu çalışmalar çeşitlendikçe borofenin tekstil her aşamasında kullanıldığını göreceğiz.

Bu teknolojiye başka hangi alanlarda uygulama yapmayı planlıyorsunuz? Örneğin, giyim sektöründe borofenli kumaşlar kullanılabilir mi?

Evet, şu anda borofen katkılı koruyucu giysi ve borofen / grafen kompleksi katkılı iplik üretimi üzerinde de çalışmalar yapıyoruz. Borofen, giyim konforu üzerinde önemli kazanımlar sunacak. Bu çalışmalarımızı TÜBİTAK desteği ile sürdürmeye yönelik başvurularımızı yaptık.

Eklemek istediğiniz bir şey var mı?

Ülkemiz bir tekstil ülkesi. Çok güçlü bir tekstil altyapısına ve yüksek kaliteli üretim imkanına sahibiz. Global düzeyde enerji ve işgücü maliyetleri sektörün rekabet gücünü zorlasa da inovatif fikirlerin reele dönüştürülmesi sektörün geleceği için oldukça önemli. Bu alanda ve bu hedefte çalışmalar yapmaya devam edeceğiz. Önemli olan doğru ekipleri kurabilmek.