Elektriksel Alana Duyarlı Jeller Ve Uygulamaları

Jel

Elektriksel kontrol altında şişen ve büzüşen jeller ‘kimyasal vanaların” temelini oluşturuyorlar. Bu tür uygulamalar için jel, gözenekli zar (membran) şeklinde hazırlanır ve kenarlarından bir desteğe tutturulur. Jel büzüştüğünde, zardaki gözenekler zorunlu olarak genişleyerek sıvıların ve çözünmüş moleküllerin zardan geçişine izin verirler. Jel şiştiği zamansa, gözenekler büzüşür ve akış durur. Araştırmacılar akımı orta değerlerde tutarak gözenek boyutunu kontrol edebilmekte ve böylelikle hangi akım değerlerinde, hangi moleküllerin zardan geçebileceğinin tayini mümkün olmakta. Bu tür sistemler, değişik boyuttaki nıolekülleri içeren karışım- ların ayrılmasında kullanılıyor. Jeller seyreltik sulu çözeltilerden büyük moleküllerin ayrılmasında da kullanılabiliyorlar ki bu işlem endüstriyel açıdan son derece yararlı. Minnesota Üniversitesi’nden Edward Cussler ir. ve arkadaşları, şişmiş bir jelin suyu emerken, su içerisinde çözünmüş maddeleri dışarıda tuttuğunu göstermişlerdir. işlem son derece basft olup, jel çözeltiye daldırılır, su emilirken, geride istenilen ürün kalır. Jel daha sonra büzüşerek suyun büyük bir kısmını dışarı atar ve şişmiş duruma dönerek ayırma işlemine devam edilir. “Smart Gel” adıyla 1996 yılında piyasaya sürülen ticari jel, oda sıcaklığında yumuşak ve esnek olup, vücut ısısına maruz bırakıldığında katılaşan bir yapı. Bu jel, ayakkabıların (özellikle patenlerin) içine yerleştirilerek, ayağa gerekli desteği ve konforu sağlamak amacıyla kullanılmakta.
Jellerin şişme ve büzüşme davranışı özellikle tıp ve biyoteknoloji alanlarında önemli yararlar sağlamasına karşın, araştırmacılar son 40 yıldır jellerin güç üretiminde kullanılması fikri üzerinde ısrarla duruyorlar. Bu konudaki ilk çalışma, İsrail Weizman Enstitüsü’nden Werner Kuhn tarafından 1950 yılında gerçekleştirilmiş bulunuyor. jelin bulunduğu asidik ortamın pH’ı değiştirilerek genleşme veya büzüşme olayı sağlanmış ve böylelikle ilk “kemomekanik sistem” geliştirilmiş durumda. Günümüzde akademik ve endüstriyel laboratuvarlarda hem büyüklüğünü hem de şeklini değiştirebilen jellerin hazırlanmasıyla, kimyasal enerjinin doğrudan mekanik işe çevrimi (kemomekanik sistem) mümkün olmakta. Bu tür sistemler, güç elde etmek için kullanılan sıradan cihazların kullanımının sınırlı veya zor olduğu yerlerde, örneğin denizaltında, uzayda veya insan vücudunda kullanılabilecekler. Araştırmacılar, me
tallerin ve diğer sert malzemelerin kullanıldığı günümüz teknolojisinin yerini alacak olan, geleceğin, “yumuşak-ıslak” (soft-wet) teknolojisinin temelini “akıllı jeller”in oluşturacağına inanıyorlar.

Elektriksel Alana Duyarlı Jeller Ve Uygulamaları