Polimerler, birden fazla molekülün birbirine kimyasal bağlarla bağlanması sonucu oluşan uzun zincirli yapılardır. Şekil hafızalı polimerler, deforme olduktan sonra kendi kendilerine eski hallerine dönebilen akıllı polimerlerdir. Polimer nedir? Akıllı Polimer nedir? Şekil Hafızalı Polimer nedir? Şekil Hafızalı Polimerlerin uygulama alanları nelerdir?
Polimer Nedir?
Birden fazla molekülün birbirine kimyasal bağlarla bağlanmasıyla oluşan uzun zincirli yapılardır. Polimerler, monomerlerin bir araya gelmesiyle oluşur. Mekanik olarak yüksek özelliğe sahip polimerlerin maliyeti ucuz ve üretimi kolaydır. Polimerler sentetik ve doğal olmak üzere ikiye ayrılır. Günlük hayatımızın birçok alanında polimerlere rastlamak mümkündür. Kozmetik, plastik, tekstil, oyuncak vb. alanlarda doğal ve yapay polimerler kullanılır.
Akıllı Polimerler
Bazı polimerler; nem, ısı, pH, ışık, manyetik alan gibi çevresel faktörlere karşı mekanik özelliklerini yani renk-transparanlık, iletkenlik, su geçirgenliği gibi özelliklerini ya da doğrudan şekillerini değiştirerek yanıt verirler. Bu polimerler “Akıllı Polimer” olarak adlandırılır. Akıllı polimerler özellikle mimarlık-inşaat ve sağlık sektörlerinde aktif bir şekilde kullanılır.
Şekil Hafızalı Polimer Nedir?
Şekil hafızalı polimerler, deforme olduktan sonra kendi kendilerine eski hallerine dönebilen akıllı polimerlerdir. Şekil hafızalı polimerler yukarıda bahsedilen çevresel faktörlere şekil değiştirerek yanıt verirler. Bu polimerler birden fazla şekil alabilirler. Bu şekillerden birisi kendi şekli, diğeri de etki altında alacağı şeklidir. Genellikle ısıdan etkilenirler.
Şekil hafızasının elde edilebilmesi için iki tane önemli faktör vardır:
- Polimerin istikrarlı ve stabil bir yapısının olması,
- Polimerin çevresel faktörler tarafından uyarıldığında şekil değiştirmesi ve uyarılma bitince eski haline geri dönmesi.
Şekil hafızalı polimerlerin en önemli özelliklerinden biri, ucuz ve hafif olmasıdır. Bunun dışında şekil hafızalı alaşım ve seramiklere kıyasla düşük yoğunlukta olmaları, kolay elde edilebilmesi şekil hafızalı polimerlerin emsalsiz özelliklerindendir. Bunun gibi birçok olumlu özelliğinden dolayı şekil hafızalı polimerler üzerinde çokça çalışılan konulardandır. Olumlu özelliklerinin yanında olumsuz özellikleri de vardır. Uzayabilme ve şekil hafızasının bu kadar iyi olmasının yanı sıra gerilim ve yük hafızası düşüktür. Bu durumlarda da kompozitlerin yardımıyla gerilim ve yük dayanımları artırılır ve “Şekil Hafızalı Polimer Kompozitler” üretilir.
Şekil Hafızalı Polimer ve Uygulama Alanları
Şekil hafızalı polimerler çok geniş uygulama alanına sahiptirler. Plastik, elektronik, tekstil, biyomedikal, uzay uygulamaları gibi sektörlerde kullanılır. Örnek vermek gerekirse, şekil hafızalı polimerler yardımıyla imal edilen tekstil ürünleri düşük-yüksek gibi farklı sıcaklıklarda farklı ısı ve nem iletkenliğiyle ortam koşullarına uyum sağlayabilen kıyafetler üretilebilir.
Folyolar, tüpler ve kablolarda da yine şekil hafızalı polimerlerden faydalanılabilmektedir. Bu malzemelerden ısı altında bütün şekiller elde edilebilmektedir. Yakın zamanda yapılan çalışmalar ile de akıllı yapıştırıcılar geliştirilmiştir.
Bu akıllı polimerlerin birçok alanda kullanılabilmesi, bulunduğu ortama uyum sağlaması, hafif ve ucuz olması bu malzemenin öne çıkmasını sağlayan en önemli etkenlerdir.