Oto-mobil, Nano Mobil’e dönüşüyor

Güncelleme Tarihi:

Oto-mobil, Nano Mobil’e dönüşüyor
Oluşturulma Tarihi: Ekim 04, 2004 00:10

Geleceğin teknolojisi, nanoteknoloji, otomobil endüstrisine tam gaz girdi. Nano teknoloji, güvenlik, dayanıklılık ve konfor vaad ediyor.

Arabaların cilası baştan değişiyor: Çizilmeyen, kir tutmayan cilalar sayesinde arabalar sürekli parlaklık kazanacak ve ömürleri uzayacak..

Benzin tüketimi iyice azalıyor: subablar kaplanıyor, araba benzini koklayarak yürüyecek

Hidrojen enerjisi: kullanabilecek alternatif yeni bir motor gündemde

Karoser hafifliyor ve daha az yakıt harcanıyor: Bir zamanlar üretilen plastik karosörli arabalar alay konusu olmuştu. Nano teknoloji sayesinde plastik malzemeler silikat nano plakacıklarla güçlendirilecek.

Renk değiştiren camlar: Elektro krom cam, sürüş konforu, güvenlik ve özel ortam sunuyor..

Buz devri için sensör: Yolun üzerindeki buz hakkında bilgi veren sensorlar geliyor.

Otoyollarda motonluk bitecek: Renk değiştirebilen otomobiller gündemde. Otomobillerin bukalemun gibi renk değiştirmelerini sağlayacak teknik, iki renkten çok renge çıkartılıyor.

Otomobil cilası elektrik üretecek: Motor çalışmadığı zaman otomobili serinleten enerji kaynakları geliyor. Park sırasında özellikle de yaz günlerinde boşa giden güneş enerjisi oto cilasının katkısı ile üretilecek.
Koltuklar, bakterileri öldürecek: Özellikle de tatildeki uzun yolculuklar sırasında koltuklar sandöviç, meyve suyu ve ter yüzünden pislik yuvası olur. Koltuklar kendi kendine temizlense ne iyi olurdu. Nano teknoloji yöntemleriyle kir tutmayan kumaşlar var artık.

Nano teknoloji nedir?

Nano teknoloji mühendisleri, 1 ila 100 nanometre, yani alyuvarlardan 1000 misli küçük yapılarla çalışıyorlar. Nano teknolojide hedef yepyeni özelliklere sahip malzemeler ve yapılar üretmek. Minik yapıların kullanım alanları bilgisayar tekniğinden tıbba kadar uzanmakta. Nano-teknik terimi Japon Norio Taniguchi tarafından 1974 yılında türetildi.

ÇİZİLMEYEN CİLA, SÜREKLİ PARLAKLIK

Otomobilinizi istediğiniz kadar yıkayıp cilalayın ama yıllar sonra parlaklığını yitirerek matlaşır. Bu durumda hedef daha sağlam ve kolay temizlenebilir bir cila olmalı. Nano- teknoloji neler getirecek? Büyük silisyum molekülleri olan silanlar, metal ve alkol gruplarıyla suda bir araya getirildiklerinde birkaç nanometre büyüklüğünde maddelere dönüşürler.

Çeşitli işlemlerden osnra elde edilen tabaka su geçirmez hale gelerek, kirli suyun pis bir film tabakası şeklinde arabanın üzerinde kurumasını önleyecek. Şeffaf olan bu kaplama, boyanın üzerine cila gibi sürülebiliyor. Mercedes firması bazı modellerine çizilmeyen cila uygularken, diğer üreticiler de kimyasal ve nano-teknik açıdan iyileştirilmiş cilalar tercih ediyorlar. DaimlerChrysler firmasının çizilmeyen cilası satışa sunuldu, diğer kaplamalar henüz deneme aşamasında.

HİDROJEN KULLANACAK YENİ MOTOR

Halihazırdaki otomobillerin çevreye verdikleri zararlardan kurtulmak için yepyeni bir motor türü geliştirmek gerek. Nano teknoloji iyi bir alternatiftir ve ilk prototip üretildi bile:

Yakıt hücresi (A), enerjisiyle bir elektromotoru çalıştırıyor. Yakıt hücresinde, hidrojen atomları (1), elektron (2) ve proton olarak parçalanmakta. Elektronlar, yakındaki elektrotlarda toplanırken (4), protonlar bir diyaframdan (5) geçerek, uzaktaki elektroda (6) ulaşıyor. Bu şekilde elektrotlar arasında elektrik akımı oluşur (7). Karbon nano tüplerden üretilen elektrotlarla daha fazla enerji yoğunluğu elde edilebilecek. Hatta diyaframlar da nano malzemelerle geliştirilecek.

Hidrojenin, yakıt hücresine güvenli bir şekilde nasıl aktarılabilmesinin yolları aranıyor. En iyi çözüm olarak, saf hidrojeni katı cisim içinde depolamak üzerinde durulmakta. Deneysel yakıt deposu henüz çok ağır.

BENZİN KOKLANMALI

Avrupa ülkelerinde alınan tüm önlemlere rağmen trafikte hala yoğun miktarda karbondioksit ve diğer zararlı maddeler karışıyor havaya. Bu nedenle yakıt sarfiyatı, zararlı madde emisyonu ve aşınma düşürülmeli.

İlk gelişme, emme supaplarının kaplanması olacak. Doğrudan benzin püskürtmeli motorda yanmış yakıt bunların içinden geçerek yeniden ateşleme odasına girer. Normalde burada hasar verici hidrokarbürler birikir. Katalitik supap kaplaması bunları parçalayarak birikmesini önleyecek. Zararlı maddeleri daha etkili bir şekilde süzen nano gözenekli filtreler veya karbon nano tüplerinden oluşan çıkıntılı kaplamalar henüz araştırma aşamasında.

Yakıt sarfiyatı, motordaki hareketli parçaların daha yavaş çalıştırılması halinde önemli ölçüde düşürülebilmekte. Amerikan- İsrail ApNano Materials firması, nano partikül içeren özel bir yağ üretti. İki parça arasındaki filmde, mekanik sürtünmeyi engelleyen bir tabaka oluşuyor.. Filtreli kaplama Renault ve VW firmaları tarafından satılmakta. Katalizör araştırmaları sürerken, özel yağın prototipi ise VW tarafından üretildi.

HAFİF KAROSER, AZ YAKIT

Bir zamanlar üretilen plastik karoserli arabalar alay konusu olmuştu. Ama hafif karoserli otomobilin daha az yakıt tükettiğini tüm otomobil üreticileri kabul ediyor. Nano teknoloji sayesinde plastik malzemeler silikat nano plakacıklarla güçlendirilecek.

Bu ilke doğada sedefte de görülür. Burada kireç plakaları proteinden oluşan bir ‘harç’ tarafından bir arada tutulur. Malzeme, kirecin 30 nanometreden daha sık olması halinde sertleşir.

Bu ilkeye göre oluşturulan nano bileşkenler, bildik plastiklerden daha sert oldukları gibi daha zor yanıyorlar. Plastiğe bir benzin deposunda elektrik ileten karbon tüpleri Ğ ‘nano tüpler’ karıştırıldığında kaçak akımları önleyebilirler.

Teknik, güvenirliği arttırdığı gibi plastiklerin Electrostatic-Painting yöntemiyle cilalanmasına da izin vermekte. Ancak teknik bugüne kadar sadece üzerinde elektrik yüklü renk damlacıklarının yapışıp kaldığı dolayısıyla da çizikler oluşturmayan iletken karoser saçlarında işledi. Bu teknik BMW, DaimlerChrysler, Opel ve VW kuruluşlarınca araştırılmakta.

RENK DEĞİŞTİREN CAMLAR

Aslında renk değiştiren değil koyulaşan cam demek daha doğru olur. Peki sürüş konforu, güvenlik ve özel ortam sunan elektrokrom cam nasıl işliyor? Elektrokrom cam birkaç tabakadan meydana gelen bileşik camdır.

İki elektrot tabakası (1,4) arasında birkaç voltluk akım yaratıldığında, lityum iyonları (2) plastik tabakadan geçerek, ışığı soğuran metal oksitle birleşir (3) ve cam koyulaşır. Akımın kutbu değiştirildiğinde ise metal oksit birleşiği yeniden çözülüyor. Ne var ki bu süreç birkaç dakika kadar sürmekte.

Elektrokrom camlarla %80’lik koyulaşma elde edilebiliyor. Koyulaşabilen camlar pahalı olmasına rağmen uzmanlar yakın bir gelecekte otomobil endüstrisinde kullanılabileceğini sanıyorlar.

Bunun dışında oto camlarının da tıpkı cila gibi geliştirilmesi düşünülmekte. Örneğin sinek pisliklerini katalitik olarak parçalayabilecek kaplamalar üretmek mümkün. Ancak silecekleri gereksiz kılacak kadar suyu atabilen ve otomobilin garanti süresi boyunca sağlam kalabilecek camlar için henüz mekanik çözümler üretilemedi.

Otomatik olarak koyulaşan dikiz aynaları artık tüm otomobil üreticileri tarafından kullanılmakta. Otomatik olarak koyulaşan veya suyu atan ön camlar Audi, BMW ve VW firmaları tarafından geliştirilmekte. Kendi kendini temizleyen camlar DaimlerChrysler firmasında satılıyor. Electrostatic Painting tekniği General Motors, Renault ve diğer bazı kuruluşlar tarafından gerçekleştirildi.

BUZ DEVRİ İÇİN SENSOR

Soğuk kış gecelerinde otomobil sürmek risklidir. Yolun üzerindeki buz, üzerinde kaymaya başlanınca fark edilir ve bu durumda alet tablosu üzerindeki dereceye bakmak da pek işe yaramaz. Otomobilin, yolun üzerindeki buzu haber vermesi daha güvenli olurdu. Bu durumda yol hakkında bilgi veren sensorlar çözüm getirebilir.

Gerçi bu tür görevleri yerine getirebilecek küçük lazer sensorları var ama bunları biraz daha küçültmek mümkün. Yarıiletkenlerden oluşan on nanometre büyüklüğündeki kuantum noktacıkları, enerji girişine bağlı olarak elektrik üretebiliyorlar. Milyonlarca kuantum noktacığı tıpkı kekin içindeki üzümler gibi diğer bir yarıiletkene yerleştirildiğinde lazer ışını yansıtacak şekilde uyarılabilmekte.

Ve bununla da yolun üzerindeki buz şu şekilde kontrol edilebilir: Lazer ışını buzdaki su atomlarını uyararak, bir detektör tarafından algılanabilen karakteristik ışınları yaymalarını sağlar. Teknik, BMW, DaimlerChrysler ve VW firmaları tarafından araştırılmakta.

OTOYOLLARDAKİ MONOTONLUĞA SON

Nano teknoloji sayesinde otoyollardaki monotonluğa karşı renk değiştirebilen otomobiller üretmek henüz mümkün değilse de, vizyon var. Otomobillerin bukalemun gibi renk değiştirmelerini sağlayacak tekniğin vizyonu şimdilik siyah ve parlak kırmızı olmak üzere iki renkle sınırlı.

Hızlı renk değişimi, ilk olarak Sony tarafından pazara sürülen E-kitabın elektronik mürekkep ilkesine dayanıyor. Zar inceliğindeki bir tabaka içinde iki farklı boyanın yüzdüğü minik kürecikler var.

Bu renk pigmentleri farklı yüklendikleri için elektrik akımıyla küreciklerin altında ve üzerinde ayrı ayrı toplanarak yüzeyi kırmızıya veya siyaha dönüştürmekte. Kürecikler yerine farklı renklerde ve zıt kutuplu uçları bulunan bir molekül tabakası da düşünülüyor.

OTOMOBİL CİLASINDAN ELEKTRİK ENERJİSİ

Güneşte park edilmiş otomobilin içi hamam gibi ısınır. Camların aralık bırakılması bile çok az serinlik yaratır. Havalandırma sistemini çalıştırmak için ya da otomobilin içindeki hava akımını sağlamak için motoru açık bırakmak da ekolojik açıdan doğru değildir. Bu durumda motor çalışmadığı zaman otomobili serinleten enerji kaynakları çözüm olabilir.

Peki park sırasında özellikle de yaz günlerinde boşa giden güneş enerjisini toplamak olası mı? Bu görevi yerine getirebilecek nano güneş petekleri mevcut. Bunlar bildik güneş peteklerine karşın zar inceliğinde ışık toplayan tabakalardan oluşmakta.

Teknik, Lozan Federe Teknik Yüksekokulu kimyacısı Michael Gr„tzel tarafından geliştirildi. Söz konusu teknik, üzerinde boyar madde molekülleri (2) bulunan, yarıiletken titan dioksit- nano parçaları karışımıyla (1) işliyor. Bunların üzerine güneş ışığı (3) yansıdığında, titan dioksite kimyasal enerji veriyorlar. Bunun sonucunda ise yarıiletken parçalar, bir elektrolit içinde hareket eden ve bir elektrotta toplanabilen, elektronları (4) serbest bırakır.

Bu tür güneş peteği tabakasını, karoser gibi eğimli yüzeylere uygulamak mümkün. Konarka şirketi, plastik zemin üzerine yerleştirilen esnek peteklerin prototipini üretti, tekniği bu yılın sonunda piyasaya sürmeye hazırlanıyor. On metrekarelik bir karoser yüzeyiyle bir kilovatlık enerji elde etmek olası. Ama bu, beş kilovatlık enerjiyle çalışan havalandırma sistemleri için henüz yetersiz. Otomobilin üzerine yerleştirilen bildik güneş petekleri daha önceleri test edilmişti. Bu büyüklükte bir alan üzerinde toplanan enerji havalandırmayı çalıştırmak için yeterlidir ve VW’de bu sistemle otomobilin içi 15 dereceye kadar soğutulabildi.

BAKTERİ ÖLDÜREN KOLTUKLAR

Özellikle de tatildeki uzun yolculuklar sırasında koltuklar sandöviç, meyve suyu ve ter yüzünden pislik yuvası olur. Koltuklar kendi kendine temizlense ne iyi olurdu.

Arazi giysileri üreten firmalar nano teknoloji yöntemleriyle kir tutmayan kumaşlar ürettiler. Amerikan Nanotex firması örneğin, nano kaplama sayesinde suyu ve kiri tutmayan kumaş geliştirdi. Ve bu kumaşla üretilen kayak ceketleri de Forbes dergisi tarafından 2003 yılının en iyi on nano ürünleri arasına alındı.

Karlsruhe Araştırma Merkezi ve St.Gallen Federal Malzeme Kontrol ve Araştırma Kurumu, şu sıralar gümüş nano partikülleri içeren dokumalar üzerinde çalışıyor. Gümüşün bakteri öldürücü bir etkisi vardır. Bu malzeme otomobil üreticileri tarafından araştırılmıyor ama üreticiler kumaş endüstrisinin bu tür malzemeler sunabileceklerine inanıyorlar.
Haberle ilgili daha fazlası:

BAKMADAN GEÇME!