Diş macunu ve çimento neden zamanla sertleşir?

(makale)

En sevdiğiniz diş macununun kapağına bir bakın ve fırçanıza sıktığınız pürüzsüz macunun sağlam bir versiyonu olan sert, beyaz kalıntılar görebilirsiniz. Yoğun kolloidal süspansiyonlar olarak da bilinen birçok macun malzemesi, yaşlandıkça sertleşir. Yapısal dinamikler veya zaman içinde malzemelerin yüklerindeki değişiklikler, bu değişiklikten kısmen sorumludur, ancak uzmanlar on yıllar boyunca bu malzemelerin içinde daha fazla şey olduğundan şüpheleniyorlar.

Delaware Üniversitesi kimya ve Biyomoleküler mühendislik profesörü ve başkanı Eric Furst, Ecole des Ponts ve Paris-Est Üniversitesi’da ki bir araştırmacı ekibi, bir yöntem keşfetti. Bu yönteme kontrollü etkileşimsel yaşlanma adı veriliyor. Macun yapısına sahip maddelerin içindeki yaşlanmayla ilgili degişimleri açıklıyor. Araştırma ekibi, Macunların içindeki partiküller arasında temas olduğunu, bu maddelerin mikro yapısını stabilize ettiğini bulmuşlardır. Zamanla bu temaslar sertleşir, böylelikle malzemelerin sertliği artar.

Furst, “İnsanlar yaşlandıkça, özellikle Reoloji (Maddenin şekil değişikliğini (katıların deformasyonunu ve sıvıların akış özelliğini inceleyen bilim dalıdır) veya maddenin nasıl aktığı üzerinde çalışıldığında, malzemelerdeki yaşlanmayı ve malzemelerin mekanik özelliklerini düşündüklerinde, bu mekanizma malzemenin organizasyondaki veya mikro yapısındaki değişikliklerin gölgesinde kalmıştır.” dedi.

Sadece bulgular yeni olmakla kalmayıp, yararlı olduklarını kanıtlamaları muhtemeldir. Malzemelerin nasıl yaşlandığını anlayarak, onları kullanan insanlar malzeme performansındaki istenmeyen değişiklikleri tahmin etmek ve azaltmak için daha iyi yollar tasarlayabilirler. Deneyler, kimyasal reaksiyonlarla veya sürfaktanlar (deterjan benzeri madde) ve polimerler gibi katkı maddeleri ile uyarlanabilen parçacık yüzeylerinin kimyasını dökme malzeme özelliklerine yakından bağlar.

Furst: “Bu makalenin bazı geniş kapsamlı etkileri var, çünkü bu tür temas yaşlanmasının gerçekten önemli olabileceği birçok sorun var.” dedi. Çok çeşitli endüstrilerdeki insanlar, çimentolar, killer, topraklar, mürekkepler, boyalar ve daha fazlasını içeren bu tür malzemelerin yaşlanma sürecini daha kolay ve daha iyi anlayabileceklerdir.

Sonuç olarak

Araştırmacılar, silika ve polimer lateks süspansiyonlarında yaşlanmayı keşfetmek için çeşitli yöntemler kullandılar. İlk deneyler, malzemelerin mikro yapısının zamanla değişmediğini gösterdi. Madde içinde bulunan parçacıklar pozisyonları değiştirmiyorsa, araştırmacılar aralarında bir şeyler olmalı diye düşündü.

Önceki deneylerde, Furst, bu özel problemin üstesinden gelmek için doğru deney düzeneği olduğunu kanıtlayan lazer cımbızları, parçacıkların mikroskobik yapılarını manipüle etmek, bükmek ve kırmak için odaklanmış bir lazer ışını kullanıyordu. Fransa’da doktora öğrencisi olan Francesco Bonacci, lazer cımbız deneyleri yapmak ve araştırılan silika ve lateks materyallerindeki bağların sertliğini incelemek için UD’yi ziyaret etti. Bu deneyler temas yaşlanmasının keşfini mümkün kıldı.

Ek deneylerin genellikle önerdiği sonuçların, çok çeşitli yoğun kolloidal süspansiyonlara uygulanacağı yönünde. Furst için bu proje, dünyadaki uzmanlarla işbirliği yapma gücünün bir örneğidir.

Kaynak: www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200522113711.htm

Cevap Bırakın