Soğuk kış günlerinde uçak yolculuğu zordur. Ankara’da yaşayanlar bilir, özellikle tatil zamanlarında Ankara sizi bırakmaz, biraz daha kalın diye hava soğur da soğur. Uçaklar aşırı soğuklarda, özellikle kar veya yağmur yağarken, çok daha fazla enerji harcarlar. Yolcuların üşümeyeceği kabin sıcaklığına sahip olmak akla gelen ilk sebep. Bunun dışında üzerine litrelerce antifriz dökülmesine rağmen uçağın yüzeyinde oluşan buz tabakaları uçağın kanatlarının şeklini değiştirmekte, aerodinamik yapısına etki etmekte ve hatta kaldırma kuvvetini azaltmakta. Öyle ki buzlanmış bir kanat uçağın düşmesine bile neden olabilir.
Ulusal Ulaşım Güvenliği Kurulunun raporuna göre 1982-200 yılları arasında buzlu yüzeylerden dolayı 600 havacılık kazası meydana gelmiş ve sadece Amerika’da 800 kişi hayatını kaybetmiş. Sadece kalkıştan önce uçağın yüzeyine litrelerce dökülen antifrizlerin yerine uçağın yüzeyinde bulunan maddelerle bunun önüne geçebilir miyiz?
Doç. Dr. Konrad Rykaczewski’nin oldukça makul bir çözümü var. Yıllarca uçaklar için buzlanma karşıtı çözümler arayan Rykaczewski, Panama’daki gezisi sırasında zehirli dart kurbağasıyla karşılaşmış. Kurbağa hakkında bilgi alan biliminsanı, kurbağanın derisinde bir çok salgı bezi olduğunu, bu salgı bezlerinin bir kısmının sürekli olarak yağımsı salgılar salgıladığını; geriye kalanlarınınsa, herhangi bir tehlike hissettiklerinde zehir salgıladığını öğrenmiş. Bu bilgi ise Rykaczewski’nin “Sadece gerek olduğunda antifriz salgılayan bir yüzey neden olmasın?” sorusunu sormasını sağlamış.
Kurbağanın deri yapısını örnek alarak harekete geçen Rykaczewski ve ekibi işe porlu yapıya sahip olan bir süperhidrofobik (su sevmeyen) bir tabaka oluşturarak başlamışlar. Bu tabakanın altına ise yine porlu bir yapıya sahip olan süperhidrofil (su seven) bir tabaka koymuşlar. Alttaki tabakanın kılcallık ile antifriz sıvısını emip depolaması; üstteki tabakanın ise bu sıvının dışarı sızmasına engel olması sayesinde amaçlarına ulaşmışlar.
Yağmur damlaları beklendiği üzere hidrofobik yüzey tarafından emilmeyip, sıçrıyor; fakat nemli koşullarda hidrofobil yüzey yoğunlaşmadan ötürü don olayına maruz kalıyor. Rykaczewski’nin çözümü bunun üstesinden gelmeyi başarıyor çünkü bu durum yaşandığında alt tabakadaki antifriz sıvısı üst katmana çekilerek buzlanmayı engelliyor. Prototip halinde olan katman 10 kez kullanılabiliniyor ve 2-8 kat daha az antifriz sıvısı kullanıyor.
Önemli nokta ise bu araştırmada kullanılan süperhidrofobik katmanın hırdavatçılarda satılan 40 Dolarlık süperhidrofobik sprey ile çok benzer oluşu. Rykaczewski ve ekibinin amacı bu katmanları bir boya gibi uygulayabilmek ve daha uzun süreli olmasını sağlayabilmek.
Kim bilebilirdi, bir kurbağanın derisinden uçakla uzanan bir serüven…
Kaynakça:
http://www.popsci.com/iceproof-coating-airplanes-based-frogs-skin
https://en.wikipedia.org/wiki/Poison_dart_frog
Kapak Fotoğrafı:
http://www.aqua.org/~/media/Images/Animals/blue-poison-dart-frog/animals-blue-poison-frog-slide1.jpg
Yazıda kullanılan fotoğraflar:
https://si.wsj.net/public/resources/images/NA-BC229_ICING_NS_20091123194416.gif
http://english4aviation.pbworks.com/f/deicing_tcm181-146855.png1
https://images.sciencedaily.com/2014/11/141124074737_1_900x600.jpg
