Yalıtım Dergisi 128. Sayı (Kasım 2014)

MAKALE 38 Kasım 2014 • www.yalitim.net uygulandığı yüzeyde aynen boya türevi gibi lotus etkisi sağla- yarak işlev görmektedir. Ayrıca özellikle tarihi yapıları su ve küf etkisine karşı korumak üzere hidrofobik yüzey kaplaması uygulamaları da bulunmaktadır. Bunlar kâgir yüzeyler üzerine su geçirmezlik sağlamak üzere etanol içinde izobütiltrietoksi- lan çözeltisi spreyle püskürtülerek uygulanmaktadır [4]. Bu uygulama da yüzeyi hidrofobik hale getirmesi nedeniyle -lotus etkisi kadar güçlü olmasa da- yüzeye kısmen yağmurla kendini temizleme niteliği kazandırmaktadır. 2.1.2. Fotokatalitik/ Süperhidrofilik Yüzeyli Kendini Temizleyen Cephe Sistemleri Adezyon (yapışma) değiştiren akıllı malzemeler arasında yer alan fotokatalitik malzemeler, kendisine tutunan kirletici maddeleri (parçacık maddeler, uçucu organik bileşikler, azot oksitler vb.) ışık etkisi altında su ve karbondioksite parçalayıcı etki gösterirler [9]. Günümüzde bilinen en iyi fotokatalitik malzeme (fotokatalist), bu özelliği ilk kez 1967’de Tokyo Üniversitesi’nde Akira Fujishima tarafından fark edilen titan- yumdioksit (TiO 2 )’tir. İlk kez 1972 yılında “Honda-Fujishima etkisi” olarak yayınlanan olgu günümüzde fotokatalitik etki olarak bilinmektedir [10]. Fujishima ve ekibi bu tarihten beri çalışmalarına devam ederek TiO 2 kökenli fotokatalitik teknolo- jileri ticari kullanıma sunmuşlardır. Işıkla bakteri ve mikropları parçalama özelliğiyle ameliyathane vb. sağlık mekânlarında anti bakteriyel seramik kaplaması olarak kullanıma giren malzeme, günümüzde seramik dışındaki yapı bileşenlerine de (duvar kağıtları, beton parkeler, camlar, cephe panelleri, cephe boyaları, yapı membranları vb.) ince filmlerle kaplama veya pigment olarak katma yoluyla fotokatalitik özellik kazan- dırmak üzere kullanılmaktadır [9]. Japonya’nın lider olduğu fotokatalitik kendini temizleme teknolojileri günümüzde yapı uygulamalarında en fazla kullanılan nanoteknolojidir [7]. 1995 yılında Fujishima ve ekibi, titanyumdioksit kap- lama uygulanmış cam yüzeylerin günışığı etkisinde kaldığında fotokatalitik özellikle birlikte süperhidrofilik (aşırı derecede su-severlik) özellik de gösterdiğini buldular. Bu, kendini temizleyen cam uygulamalarını başlattı [10]. Önceki kısımda değinilen değme açısı, θ < 30° olan yüzey hidrofilik (su-sever) olarak isimlendirilir; özel bir durum olarak θ < 10° ise yüzey süperhidrofilik adını alır [4]. Hidrofilik yüzeylerde su damla- cıklar halinde toplanmak yerine yüzeye bir film tabakası gibi Şekil 4: (a) Luminart Binası [7] (b) Strucksbarg Konutları [7] yayılır. TiO 2 kaplamalı camlarda “kendini temizleme” özelliği, günışığındaki UV ışık etkisiyle oksijenli ve nemli yüzeyde TiO 2 katalizörlüğünde gerçekleşen fotokataliz sonucunda parça- lanan kirletici partiküllerin yağmur sonrası süperhidrofilik yüzeye yayılan su tabakasıyla etkin biçimde temizlenmesiyle oluşmaktadır (Şekil 5). MSV Arena (Duisburg, Almanya, 2004, Michael Stehle & Patrick Gross) yapısı bir futbol stadyumudur. Yapının cephesinde fotokatalitik güneş kontrol camları kullanılmıştır (Şekil 6.a). Kendini temizleyen TiO2 katalitik kaplamalar yapı membranlarında da kullanılmaktadır. F1 yarışları için yapılan YAS Marina Pisti (Abu Dabi, B.A.E., 2009, Hermann Tilke) yapısında tribünleri örtmek üzere kullanılan fotokatalitik membran yapı cephesini de koruyacak biçimde düzenlenmiştir (Şekil 6.b). Cam, seramik metal vb. yüzeylere TiO 2 kaplama uygula- ması için Japonya’da “HydroTect” adıyla patent alınmıştır. Bu kaplama, cephe panellerinin dış yüzeyine uygulandığında karakteristik yağmurla kendini temizleme etkisi dışında hava- daki nitrojen oksitleri (NO, NO 2 kısaca NOx) nötralize ederek havayı temizleme (HT) özelliği de göstermektedir. 1000 m 2 fotokatalitik cephe kaplamasının hava temizleyici etkisi 70 orta boy ağaç kadardır [11]. TiO 2 kaplamalı cephelerin kul- lanıldığı yapılara örnek olarak fotokatalitik alüminyum panel cepheli Bertram ve Judith Kohl Binası (Ohio, A.B.D., 2010, Westlake Reed Leskosky) (Şekil 7.a) ve fotokatalitik seramik panel cepheli Monte Verde Tower (Viyana, Avusturya, 2004, Şekil 5: TiO2 kaplama yüzeyde UV ışıkla kendini temizleme mekanizması [10] Şekil 6: (a) MSV Arena yapısı / Cephede fotokatalitik güneş kontrol camları (http://www.panoramio.com/photo/23916017 ) (b) YAS Marina Pisti / Cepheyi koruyan fotokatalitik membran (http://www.aerialf 1. com/asia/uae/yas-marina/)