Suyun Adezyonu Arttırabileceği Keşfedildi!

Bilim insanları, Science Advances dergisinde yayınladıkları makalede suyun belirli koşullar altında adezyonu arttırabileceğini keşfetti.^[1] Bu buluş, suyun adezyonu engellediğine dair uzun süredir süren görüşü kökten değiştiren önemli bir anlayış değişikliğine neden oldu. Bu keşif, tıbbi yapıştırıcılar ve diğer uygulamalarda ilerlemelere yol açabilir.

Bu keşfin sonuçları, özellikle tıp alanındaki uygulamalar açısından büyük önem taşıyor. Örneğin yara bandajları, nemli cilt üzerinde kullanılabilen sağlık sensörleri ve hatta ameliyatlarda dikiş yerine kullanılabilecek gelişmiş yapıştırıcılar gibi alanlarda yeni olanaklar sunabilir. Ayrıca yüzeylerin pürüzlülüğü ve malzemelerin özellikleri hakkında edinilen bu yeni bilgiler, dünya çapında milyarlarca dolarlık değere sahip çeşitli endüstrilerde köklü değişikliklere bile yol açabilir.

Adezyonun bize yaşattığı zorlukları günlük hayatta da sıklıkla ıslak yollarda araba kullanırken veya nemli cilde bantlar yapıştırırken deneyimlemişsinizdir. Geleneksel olarak suyun, etkili yapışma için gerekli olan moleküler bağları bozarak bir engel oluşturduğu düşünülmüştür. Çünkü su, yüzeylere tutunarak pürüzlü alanlarda sıkışma eğilimindedir. Bu da adezyon sürecini daha da karmaşık hale getirir.

Dr. Dhinojwala ve ekibi, yumuşak bir lastik benzeri malzemenin hassas bir şekilde tasarlanmış pürüzlü yüzeylere adezyonunu inceleyerek su, yüzey pürüzlülüğü ve yapışma süreçleri arasındaki karmaşık etkileşimi inceledi.

Beklentilerin aksine temas sırasında suyun varlığı, su moleküllerinin yüzeyde sıkışması nedeniyle yüzeyin neredeyse yarısında temas oluşumunu engelleyerek adezyonu zorlaştırdı. Ayrıca, lastik benzeri malzemenin yüzeyin pürüzlerine uyum sağlaması için gereken enerji, suyun varlığında önemli ölçüde arttı ve bu da başlangıçtaki adezyonu daha da zayıflattı. Sonuç olarak suyun varlığı, adezyonun hem başlamasını hem de etkili bir şekilde gerçekleşmesini zorlaştırdı.

Şaşırtıcı bir şekilde temas sırasında adezyonu engelleyen su, ayrılma anında ise adezyonu yaklaşık dört kat artırdı. Yapılan analizler ve yüzey incelemeleri, suyun çok küçük ceplerde hapsolduğunu ortaya koydu. Dr. Jacobs bu durumu şöyle açıklıyor:

Su altında temas kurmak zordur çünkü suyu sıkıştırmak için ekstra enerji gerekir ve suyu tamamen temizlemek imkânsızdır. Ancak, iki yüzeyi bir araya getirmeyi zorlaştıran aynı sıkışmış suyun, bu yüzeyleri birbirinden ayırmayı da çok daha zor hale getirdiğini görmek bizi oldukça şaşırttı.

Dr. Dhinojwala ise bu bulguların görüşleri değiştirdiğini belirtti:

Bu bulgular, suyun adezyonu evrensel olarak engellediği yönündeki geleneksel görüşe meydan okuyor. Suyun yüzey topografisiyle nasıl etkileşime girdiğini anlarsak, tıpkı gekoların ıslak yüzeylere tırmanmak için ayak pedlerini kullandığı zaman yaptığı gibi, adezyonu artırmak için pürüzlülükten faydalanabiliriz.

Dr. Dhinojwala'nın ekibi, bu bulguları daha da geliştirerek suyun adezyon biliminin sunduğu şaşırtıcı avantajlarından yararlanan pratik uygulamalar üzerinde çalışmayı planlıyor.