Giriþ: Ýnsanoðlunun geliþen teknoloji ve yeniliklere paralel olarak yeni ihtiyaçlarý doðmuþ, bundan on (10) sene önce talep edilmesi söz konusu dahi olmayan yeni cihazlar, uygulamalar, sistemler insanlar tarafýnda zorunlu ihtiyaç haline gelmiþtir. Buna çözüm arayan sektör ve üniversiteler Ar-Ge çalýþmalarýný artýrmýþ ve bu taleplere cevap vermek için çalýþmalarýný yoðunlaþtýrmýþlardýr. Nanoteknoloji bu taleplere cevap verilmesinde öne gelen çözümlemelerde listenin en baþýnda bulunmaktadýr. Her alanda etkin ve ilerici deðiþikliklere yol açan nanoteknoloji, yenilenebilir orman ürünleri sektöründe de kendine yer bulmaya baþlamýþtýr. Özellikle son yýllarda nanobilimi, malzeme bilimi ve orman ürünleri biliminin multidisipliner bir yapý ile ortaklaþa çalýþmasý yeni nesil kompozit malzemelerin, biyokompozitlerin, nanokompozitlerin ve/veya biyo-nanokompozitlerin geliþtirilmesinde büyük rol oynamýþtýr. Geliþtirilen bu inovatif malzemeler geleneksel malzemelerin yerini almakta ve geleneksel üretim tekniklerinin, makinelerinin de rollerini deðiþtirmesini ve kendini güncellemesini saðlamaktadýr. Aðaç malzemenin bileþenlerinden birisi olan selüloz kendi içerisinde çok daha küçük yapýtaþlarýndan oluþmaktadýr. Nanoselüloz (NS) adý verilen bu yapý taþlarý bir kenarý en az birkaç nanometre (10-9 metre) ile 100 nanometre arasýnda deðiþen boyutlarda, daha anlaþýlabilir þekli ile saç kalýnlýðýnýn yaklaþýk 10 binde biri küçüklüðünde lifleri ve partikülleri içermektedir. Selüloz nanolifler (SNL) ve selüloz nanokristaller olarak aðaç malzemenin yapýsýnda bulunan nanoselüloz aðaç malzemeye mekaniksel gücünü veren doðal, yenilenebilir ve mucizevi bir polimerdir. Doðrusal ve uzun bir polimer zincirinden oluþan doðal polimerik yapýsý birçok uygulamada kullanýlmasýna olanak saðlayan nanoselüloz günümüzde týp, otomotiv, elektronik, yalýtým, inþaat ve ambalajlama gibi birçok sektörde kullanýlmaya baþlanmýþtýr. Buna ek olarak, bir çok sektörde Ar-Ge kýsmýnda denemekte ve kullanýlabilme potansiyeli araþtýrýlmaktadýr. Nanoselüloz yoðunluðunun düþük olmasýna karþýn saðladýðý yüksek mekaniksel ve termal performans özellikleri ile her geçen gün daha fazla ilgi gören, geleceðin deðerli malzemelerinden birisi olarak kendine yer oluþturmaya baþlamýþtýr. Amaç: Bu çalýþma her geçen gün önemi artmakta olan yeþil ve çevreci polimer nanoselüloz hakkýnda hem üniversitelere hem de sektöre detaylý bilgi saðlanmasý ve farkýndalýðýn artýrýlmasý amacýyla gerçekleþtirilmiþtir. Kapsam: Bu araþtýrma geçmiþten günümüze yapýlmýþ olan nanoselüloz ile ilgili makalelerden oluþmaktadýr. Nanoselülozun tanýmý, nanoselüloz türleri, üretim þekilleri ve kullaným alanlarý bu çalýþmanýn altýnda detaylý olarak incelenmiþtir. Sýnýrlýklar: Araþtýrma uzun zaman gerektirdiðinden ve de bilimsel dergilerin yayým kurallarýndan; sayfa ve kelime sýnýrlamalarýndan, dolayý belli sayýda makalenin incelenmesi ile sýnýrlandýrýlmýþtýr. Yöntem: Araþtýrmada geçmiþten günümüz elliden fazla (50+) bilimsel makale incelenmiþ ve her bir makaleden saðlanan öðretiler ve çýkarýmlar bu çalýþmada paylaþýlmýþtýr. Öðretiler ve çýkarýmlar belli bir düzende derlenerek okuyuculara anlaþýlmasý kolay ve net þekilde sunulmuþtur. Bulgular: Ýncelenen makalelerin sonucunda nanoselülozun gelecek için kritik, çevreci, yenilenebilir ve yüksek performans özelliklerine sahip bir polimer olduðu bulunmuþtur. Kullaným alanýnýn oldukça geniþ olduðu, hali hazýrda týp, malzeme, otomotiv, inþaat, yalýtým, ambalajlama vb. sektörlerde kompozit yapý içerisinde güçlendirici polimer olarak kullanýldýðý tespit edilmiþtir. Farklý kaynaklardan elde edilebildiði ve mekaniksel, kimyasal, termal veya bu yöntemlerin kombinasyonlarý ile üretilebildiði bulunmuþtur. Dünyada onbeþin (15) üzerinde üreticisi bulunduðu fakat yapýlan araþtýrmalar sonucunda hali hazýrda Türkiye’de herhangi bir pilot tesisin bulunmadýðý belirlenmiþtir. Sonuç: Bu çalýþmada, nanoteknoloji ve geleceðin malzemesi nanoselüloz hakkýnda son yýllara dayanan detaylý derleme bilgiler verilmiþ, üretim teknolojileri incelenmiþ, güncel ve gelecekteki kullaným alanlarý hakkýnda teknik bilgiler paylaþýlmýþtýr. Türkiye’de nanoselüloz esaslý malzemelere yönelik çalýþmalarýn artýrýlmasý kritik bulunmuþ ve nanoselüloza dayalý projelerin çalýþýlmasý önerilmiþtir.
Anahtar Kelimeler: Nanoteknoloji, Nanoselüloz (NS), Polimer, Yeþil Teknoloji
|
