Faz Değiştiren Maddeler ile Yeni Nesil Ürünler

Ar-Ge Merkezimiz’de Eurostars projesi kapsamında geliştirilen mikrokapsülasyon tekniği ile faz değiştiren maddelerin (FDM) kullanım alanı genişletilmiş, yeni Ar-Ge çalışmaları ve yeni nesil ürünler için ufkumuzu açan bir kültür oluşturulmuştur.

Kaan Çaktı
Yüksek Kimyager
Araştırma Kıdemli
Uzmanı

Faz değiştiren maddeler, (FDM’ler) termal enerjiyi gizli ısı şeklinde depolayan maddelerdir. Faz değiştiren maddeler çevresindeki sıcaklık artarken, çevresindeki sıcaklığı absorbe ederek sıvı hale geçerler. Büyük miktarlarda enerji depolama ve daha sonra bu enerjiyi faz geçiş süreci sırasında gizli ısı şeklinde serbest bıraktıkları için çevredeki sıcaklık artışının kısa bir zaman aralığında kontrol altına alınmasını sağlarlar. Faz değiştiren maddelerin sahip olduğu bu termal özellikleri sayesinde, bir yapının ortam sıcaklıklarına bağlı olarak karşılaşabileceği sıcaklık problemlerini yönetmek mümkün olmaktadır. Mevcut pazarda en çok kullanılan faz değiştiren maddeler sıvı halde bulunmaktadır. Sıvı haldeki faz değiştiren maddelerin farklı alanlardaki uygulamalarında, sıklıkla sızma problemleri ile karşılaşılmaktadır. Sızma problemi nedeniyle, faz değiştiren maddeler uygulandıkları alanların kimyasal ve fiziksel yapılarını olumsuz yönde etkilemektedir. Bu sızma problemini çözmek amacıyla, faz değiştiren maddeler, alüminyum kaplarda, yüksek yoğunluklu polietilen kaplarda veya alüminyum folyo içerisinde muhafaza edilerek uygulanmaktadır. Ancak kullanılan bu yöntemler, faz değiştiren maddelerin uygulanma aşamasında ciddi zorluklar oluşturmuştur. Bu sebepten ötürü, kapların, panellerin ya da alüminyum folyoların içerisindeki ürünlerin uygulamaları sınırlı kalmıştır. Kap içerisinde sınırlı miktarda faz değiştiren madde kullanıldığı için, ortama sağlanan ısıtma ya da soğutma etkisi de sınırlı kalmıştır. Ar-Ge merkezinde geliştirilen Mikrokapsülasyon tekniği ile, faz değiştiren maddelerin sızma problemi ve uygulama zorluklarının önüne geçilmiştir. Geliştirilen maddeler toz formda olduğu için uygulanacakları alanının yapısına bakılmadan, birçok alandaki farklı yüzeylere yüksek miktarlarda uygulanması mümkün kılınmıştır.

Geliştirilen bu teknoloji ile faz değiştiren maddelerin tekstil, otomotiv, medikal, lojistik, asfalt alanlarında uygulamaları mümkün hale gelmiştir. Buradan elde edilen Ar-Ge kazanımları kullanılarak, Türkiye’de ilk defa faz değiştiren maddelerin asfalt uygulamalarını içeren Tübitak ve Kosgeb projeleri yürütülerek başarı ile tamamlanmıştır. Bu projelere ek olarak, Türkiye’de ilk defa faz değiştiren maddelerin bina uygulamalarını kapsayan Avrupa Birliği projesi (Eurostars) hazırlanmıştır ve AB komisyonu tarafından onaylanmıştır. Tübitak ve Kosgeb projelerinden elde edinilen Ar-Ge kazanımları sayesinde, Türkiye’de ilk defa bir Ar-Ge merkezi bünyesinde faz değiştiren maddelerin fiziksel ve kimyasal özellikleri analiz edilmiştir. Bu kazanımlar sayesinde, ürünün fiziksel özellikleri, kullanılacağı alanlar ve kimyasal yapısı ile ilgili her türlü soruya cevap verebilecek AR-GE kültürü oluşturulmuştur. Başvurulan ve yürütülen projeler ile Avrupa ve Türkiye’de birçok üniversite ve Ar-Ge merkezi ile temasa geçilerek, yurt içi ve yurtdışında geniş bir Ar-Ge proje ağı oluşturulmuştur. Oluşan bu ağ içerisinden Türkiye’den farklı üniversitelerden projelerde kullanılmak üzere yüksek saflıkta mikrokapsüllenmiş faz değiştiren madde siparişi alınmaya başlanmıştır. Ürünün yüksek saflıkta olması, katı formda olması ve kolay tedarik olabilir olması sebebiyle birçok akademisyen tarafından tercih sebebi olmuştur.