Yeni Aersulate Teknolojisi, Aşırı Sıcaklık ve Hava Koşullarına Karşı Koruma Sağlıyor

Outlast Technologies GmbH, büyük miktarlarda aerojelin; nonwoven kumaş, keçe ve kompozit malzemeler gibi farklı yapılara kalıcı olarak uygulanmasına yönelik yenilikçi bir süreç geliştirdi.

Ölçü esaslı temin edilebilen yüksek konsantrasyonlu aerosol kumaş yumuşak, işlenmesi kolay ve sadece 1 ila 3 mm kalınlığında.

%99,8’e varan oranda havadan oluşan aerojel, dünyanın en hafif katı maddesi. Görünümü ve fiziksel özellikleri nedeniyle ‘donmuş duman’ olarak adlandırılan bu malzeme, diğer yalıtım malzemelerini kat kat aşan, son derece düşük ısı iletkenliği de gösteriyor. Bu özellikleri nedeniyle NASA uzun yıllardır havacılık ve uzay projelerinde aerojel kullanıyor. Tüm bunlara rağmen malzemenin yaklaşık 90 yıllık geçmişi boyunca yüksek konsantrasyonda tekstillere uygulanması ve daha ileri işlemlere olanak sağlama mümkün olmadı.

Outlast Technologies GmbH, büyük miktarlarda aerojelin; nonwoven kumaş, keçe ve kompozit malzemeler gibi farklı ortamlara kalıcı olarak uygulanması için yenilikçi bir süreç geliştirdi. Orijinal özellikler tamamen korunuyor. Bu nedenle geleneksel üretim yöntemleri kullanılarak kolaylıkla daha fazla işlenebiliyor. Burada özel olan, Aersulate adı altında satılan kumaşların sadece 1 ila 3 mm kalınlığında olması basınç altında ve nemli koşullarda bile büyük ölçüde korunan çok yüksek yalıtım değerlerine ulaşması. Yüksek performanslarına rağmen hala yumuşak olup ayakkabı, giysi ve iş güvenliği ürünlerinin yanı sıra uyku tulumları ve teknik uygulamalar için de kullanılabiliyorlar. Outlast tarafından geliştirilen süreç bir patent başvurusu da yapıldı.

Outlast Technologies Araştırma ve Geliştirme Başkanı Volker Schuster: “Olağanüstü fiziksel özellikleri sayesinde NASA uzun yıllardır aerojel kullanıyor.” dedi.

Schuster şöyle devam etti: “Örneğin Mars keşif araçlarının yalıtımı için ve Stardust görevi sırasında bir kuyruklu yıldızın kuyruğundan toz yakalamak için kullanıldı.”

 

Aerojelin 1931 yılında Amerikalı bilim insanı ve kimya mühendisi olan Samuel Stephens Kistler tarafından geliştirilmesinden bu yana yoğun araştırmalara rağmen hiç kimse bu çok yönlü malzemeyi orijinal özelliklerini değiştirmeden büyük miktarlarda tekstil ürünlerine uygulayamadı. Bu da ürünlerin genellikle sadece çok sert olmakla kalmayıp aynı zamanda yüksek derecede toz aşınması nedeniyle geleneksel üretim yöntemleriyle işlenmesini imkânsız hale getirdiği anlamına geliyor. Almanya’nın Heidenheim kentinde bulunan tekstil termoregülasyonu uzmanı, ilk kez Haziran 2022’de tanıttığı yeni geliştirilen Aersulate teknolojisiyle şimdi yalıtım alanında tarih yazıyor.

Schuster; “Aerojelin kıvamı, en iyi şekilde minimum kalınlıkları sayesinde saniyeler içinde kontrolsüz bir şekilde bir odaya yayılan sıvı toz parçacıkları olarak tanımlanabiliyor.” dedi. ”

Zorluklara rağmen Outlast Technologies, yaklaşık beş yıllık bir geliştirme sürecinin ardından aerojelin birden fazla malzeme katmanı arasına yapıştırılmasını içeren yenilikçi bir süreci pazar olgunluğuna getirmeyi başardı. Uygulama alanına bağlı olarak nonwoven kumaş, keçe ve farklı kompozit malzemeler ortam olarak kullanılabiliyor.

Silikat bazlı bir katı olan aerojel, doğal kuvars kumundan elde ediliyor ancak aynı hammaddeden üretilen camdan 1.000 kat daha düşük bir yoğunluk sergiliyor. Malzemenin sıradışı ısı yalıtım özellikleri, %99,8’e kadar havadan oluşmasını sağlayan son derece gözenekli yapısı sayesinde oluyor.

Schuster: “Bir litre aerojel sadece 50 gr ağırlığında. Ancak malzemenin sadece 10 gramı bir futbol sahasıyla aynı yüzey alanına sahip.” ifadelerini kullandı.

Bu özellikleri sayesinde Aersulate tekstilleri, sadece 1 ila 3 mm kalınlığında olmalarına rağmen performans açısından daha önce bilinen tüm diğer yalıtım malzemelerini geride bırakıyor.

Denkendorf’taki Alman Tekstil ve Elyaf Araştırma Enstitüsü (DITF) tarafından Alambeta yöntemi kullanılarak gerçekleştirilen testler, Aersulate yapının termal direncinin aynı kalınlıktaki geleneksel yapıların iki katından fazla olduğunu gösteriyor.

Buna, Aersulate ürünlerinin termo yalıtım özelliklerinin basınç ve ıslaklığa rağmen yüksek oranda özelliklerini korurken keçe ve poliüretan köpük (PU) gibi diğer geleneksel malzemelerin özelliklerinin büyük ölçüde azaldığı gerçeğini de ekleyin.

“Aersulate’den yapılmış eldivenle elinizi yakmadan kaynar suya değdirebilirsiniz”

Tekstil ortamı sayesinde ince Aersulate ürünleri özellikle ayakkabı ve giyim endüstrisinin yanı sıra tüm iş güvenliği alanları için uygun. Kullanıcı, kullanım amacına bağlı olarak farklı özelliklerden yararlanabiliyor. Schuster; “Sadece 1 mm kalınlığında Aersulate’den yapılmış bir eldivenle örneğin elinizi yakmadan kaynar suya değdirebilirsiniz. Malzemenin son derece hidrofobik özellikleri burada tam anlamıyla işimize yarıyor.” Öte yandan diz yamaları ve fonsiyonel pantolonların yanı sıra ayakkabılar ve tabanlıklar söz konusu olduğunda sıkıştırma oluştuğu için malzemenin özellikleri önemli hale geliyor. Bunun nedeni; diğer malzemelerin termo yalıtım özelliklerinin bir yandan dışarıdan gelen nem ve içeriden gelen ter, diğer yandan da vücut ağırlığının devamlı etkisi nedeniyle azar azar azalacak olması denilebilir.

İnsan vücudunun yanı sıra bagajlar ve teknik cihazlar da Aersulate ile aşırı sıcaklıklardan ve hava koşullarının etkilerinden korunabiliyor. Bu amaçla, örneğin çok soğuk dış hava sıcaklıklarında bile pil ömürlerini korumak ve yüksek ısıya maruz kalmaları durumunda cihazların aşırı ısınmasını önlemek adına giysilere uygun cep telefonu veya ekipman cepleri dikilebiliyor.

Schuster: “Aersulate, mümkün olan geniş tekstil kumaş yelpazesiyle bir yandan yüksek termal direnç gerektiren diğer yandan sadece küçük bir alanın mevcut olduğu ve hem sıkıştırma hem de nemin beklenebileceği tüm uygulamalar için uygunluk sağlıyor.” diyerek sözlerini noktaladı.